BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
NGUYỄN THỊ HUYỀN
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CÂY XUÂN TIẾT TIỀN
(JUSTICIA MONETARIA R. BEN., ANCANTHACEAE)
Chuyên ngành : HÓA HỮU CƠ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. Trần Thu Hương
2. TS. Lê Huyền Trâm
Hà Nội – 2011
LỜI CẢM ƠN
Bản luận văn này được thực hiện tại Bộ môn Hóa Hữu cơ, Viện Kỹ thuật
Hóa học, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.
Trước hết xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Trần Thu Hương
và TS. Lê Huyền Trâm, Bộ môn Hóa Hữu cơ, Viện Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại
học Bách Khoa Hà Nội, đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ để em
hoàn thành luận văn này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo, các cán bộ tại Bộ
môn Hóa Hữu cơ, Viện Kỹ thuật Hoá học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội cùng
gia đình, bạn bè đã động viên, khích lệ và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập
4
1.2.1 Thực vật học của chi Justicia
4
1.2.2 Nghiên cứu hóa học chi Justicia
7
1.2.3 Nghiên cứu hoạt tính sinh học chi Justicia
17
1.3 Cây Xuân tiết tiền (Justicia monetaria R. Ben.)
21
Chương II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
23
2.1 Mẫu thực vật
23
2.2 Các phương pháp phân lập các hợp chất
23
37
4.2 Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được
39
KẾT LUẬN
52
TÀI LIỆU THAM KHẢO
53
PHỤ LỤC
60
NHỮNG KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
DÙNG TRONG LUẬN VĂN
13
1
NMR
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance)
Sắc ký lớp mỏng (Thin-layer Chromatography)
t
o
nc
[α]D
Điểm nóng chảy
Độ quay cực ánh sáng
δ
Độ dịch chuyển hóa học
J
Hằng số tương tác
s
Singulet
d
Doublet
Glucose
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1
Một số loài Justicia của Việt Nam
4
Bảng 1.2
Các lignan được phân lập từ các loài Justicia
7
Bảng 1.3
Các flavonoit, tecpenoit, ancaloit, cumarin được phân lập
từ các loài Justicia
Bảng 4.1
Bảng 4.2
13
Khối lượng, hiệu suất thu các phần chiết và hợp chất từ
bột lá cây Xuân tiết tiền (Justicia monetaria R. Ben)
Quá trình phân tách trên sắc ký cột với chất hấp phụ silica gel
28
Hình 3.1
Lá cây Xuân tiết tiền (Justicia monetaria R. Ben.)
30
Hình 4.1
Phổ IR của hợp chất J1
40
Hình 4.2
Phổ ESI-MS của hợp chất J1
40
Hình 4.3
Phổ 1H-NMR của hợp chất J1
41
Hình 4.4
Phổ 1H-NMR của hợp chất J4
47
Hình 4.10
Phổ 13C-NMR và DEPT của hợp chất J4
48
Hình 4.11
Phổ COSY của hợp chất J4
49
Hình 4.12
Phổ HMBC của hợp chất J4
50
Hình 4.13
Phổ HSQC của hợp chất J4
51
Danh mục sơ đồ
tính thấm của mao mạch, là một chất chống oxi hóa (antioxydant), có tác
dụng bảo vệ adrenalin trong tuần hoàn, đồng thời tăng cường sức chịu đựng
của mao mạch. Artemisinin từ cây Thanh hao hoa vàng (Artemisia annua L.,
Asteraceae) có hiệu quả rất tốt để điều trị bệnh sốt rét ác tính do có tác dụng
cả đối với các dòng ký sinh trùng sốt rét kháng được sự điều trị bằng
chloroquin. Curcumin từ cây Nghệ vàng (Curcuma longa L., Zingiberaceae)
dùng để chữa một số bệnh viêm loét dạ dày và đường tiêu hóa. Berberin, một
hoạt chất được chiết xuất từ cây Vàng đắng (Coscinium fenestratum (Gaertn.)
Colebr., Menispermaceae) là một loại thuốc dân tộc đã được nghiên cứu và
sử dụng ở Việt Nam làm thuốc trị bệnh đường ruột. Từ củ Bình vôi
(Stephania rotunda Lour., Menispermaceae) đã chiết xuất được hoạt chất
rotundin và từ hoạt chất này sản xuất thuốc an thần gây ngủ khá tốt. Từ cây
Thông đỏ Thái Bình Dương (Taxus brevifolia Nutt., Taxaceae) các nhà khoa
học đã phân lập được taxol và phát hiện hoạt chất này có hoạt tính gây độc tế
bào đối với nhiều dòng tế bào ung thư, đặc biệt là ung thư vú và ung thư
buồng trứng. Hoạt chất taxol cùng với các dẫn xuất bán tổng hợp như taxotere
đã chính thức được sử dụng để điều trị cho bệnh nhân ung thư.
Hiện nay, các sản phẩm thiên nhiên vẫn tiếp tục đóng một vai trò trung
tâm trong việc phát hiện và phát triển các dược phẩm mới, không những được
1
Luận văn Thạc sĩ Hóa học
Nguyễn Thị Huyền
sử dụng trực tiếp để làm các tác nhân điều trị, mà còn là những hợp chất dẫn
đường cho việc phát triển các thuốc mới hoặc là các chất dò sinh hóa để làm
sáng tỏ các nguyên lý của dược lý học con người.
Nguyễn Thị Huyền
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. VÀI NÉT VỀ HỌ ACANTHACEAE [1, 2, 57]
Họ Acanthaceae (họ Ô rô) thuộc bộ Scrophulariales (Hoa mõm sói),
liên bộ Lamlanae (Hoa môi) là một họ thực vật lớn có khoảng 250 chi và
2.400 loài, phân bố chủ yếu ở phía Nam và Đông Nam châu Á, châu Phi và
Mỹ La tinh. Ở Việt Nam, theo các tài liệu tra cứu thì hiện có khoảng 47 chi
với khoảng 217 loài khác nhau.
Theo tác giả Võ Văn Chi [3] họ Acanthaceae ở Việt Nam gồm các chi
sau:
Acanthus
Hemigraphis
Phlogacanthus
Andrographis
Hygrophila
Pseuderanthemum
Asystasia
Justicia
Rhinacanthus
lá bắc và lá bắc con rõ. Đài gồm năm lá có khi dính lại với nhau, đôi khi bắt
gặp có bốn lá ở một số loài do bị tiêu biến. Tràng có ống hình trụ phình to ở
gốc, chia năm nhưng không đều, hầu như chia hai môi, môi trên chẻ đôi, môi
dưới chia hai thuỳ. Nhị hai hoặc nhị bốn, trong đó có hai nhị trội hơn hẳn về
kích thước. Bầu trên hai ô, vòi nhuỵ có dạng sợi đơn, đầu nhuỵ chẻ đôi. Quả
3
Luận văn Thạc sĩ Hóa học
Nguyễn Thị Huyền
nang có hai ô, gồm nhiều noãn có chân. Khi già quả tự mở bằng cách co giãn
từ đỉnh xuống chân, các mảnh vỏ cong và rời khỏi trục giữa. Hạt có cuống
ngắn, phôi lớn và thường không có nội nhũ.
Nhiều loài thuộc họ Ancanthaceae là những cây thuốc được sử dụng
trong y học dân gian của Việt Nam như Pseuderanthemum palatiferum (Nees)
Radlk. (Xuân hoa), Thunbergia grandiflora (Rottl.) (Roxb.) (Dây bông xanh),
Ancanthus iliciofolius L. (Ô rô to), Andrographis paniculata (Burm.f.) Nees
(Xuyên tâm liên), .v.v… Một số chi thuộc họ này do có hoa đẹp nên còn được
trồng làm cây cảnh như Acanthus, Justicia, v.v...
1.2. TỔNG QUAN VỀ CHI JUSTICIA, HỌ ACANTHACEAE
1.2.1. Thực vật học của chi Justicia [4, 5]
Chi Justicia là một trong những chi lớn nhất trong họ Acanthaceae,
theo ước tính có khoảng 600 loài. Theo Phạm Hoàng Hộ [4] ở Việt Nam có
một số loài Justicia (Bảng 1.1) sau:
Bảng 1.1 Một số loài Justicia của Việt Nam
TT
Tên Việt Nam
4
Xuân tiết kiểng
Justicia brandegeana Wassh. Sài Gòn (gốc
& L. B. Sm.
Mehico)
5
Xuân tiết trắng
Justicia candida R. Ben.
6
Đắng thiệt Clemen
Justicia clemensorum (R. Bà Nà
Ben.) B. Hans. syn Isoglossa
clemensorum R. Ben.
7
Xuân tiết Nam Bộ
Justicia conchichinensis
Bắc Thái
Cà Ná
11
Đẳng thiệt khó
Justicia fastidiosa (R. Ben.) B. Phú Khánh
Hans.
syn
Isoglossa
clemensorum R. Ben.
12
Xuân tiết hoa dòn
Justicia fragilis Wall.
Hà Nội, Hải
Phòng,
Tây
Ninh
13
Thanh táo, tần cửu, Justicia gendarussa Burm. F.
(-)
Trị
Thiên
Hans.
Syn. Isoglossa clemensorum
R. Ben.
17
Xuân tiết lép
Justicia ingrata R. Br.
Nha Trang
18
Xuân tiết dài
Justicia longula R. Ben.
Hòa Bình
19
Xuân tiết tiền
Justicia monetaria R. Ben.
Sơn Tây
(-)
24
Xuân tiết hao ẩm
Justicia
Clarke
25
Xuân tiết hình đờn
Justicia pandurifomis R. Ben. Bắc Thái
26
Đùi gà
Justicia polanei R. Ben.
Lào Cai
27
Xuân tiết lồi
Justicia prominens R. Ben.
Châu Đốc
Justicia vagabunda R. Ben. Bắc Thái, Hà
syn Raphidospora vagabunda Sơn Bình
R. Ben.
31
Xuân tiết bụng
Justicia ventricosa Wall.
Lạng
Sơn,
Quảng
Trị,
Đồng Xoài
Ghi chú: (-): Không thấy đề cập trong tài liệu.
Dưới đây là hình ảnh của một số loài thuộc chi Justicia.
a) Justicia brandegeana Wassh.
& L. B. Sm.(Xuân tiết kiểng )
b) Justicia gendarussa Burm. F.
(Tần cửu, Thanh táo)
c) Justicia gendarussa Burm. F.
(Xuân tiết bò, Tước sàng)
Các hợp chất lignan được phân lập từ các loài thuộc chi Justicia được
tổng hợp trong Bảng 1.2.
Bảng 1.2 Các lignan được phân lập từ các loài Justicia
Loài
Justicia
ciliata
Phân
Bộ phận
bố
dùng
Trung
Quốc
Toàn bộ
cây
Lignan
TLTK
1-aryl-2,3-naphtalid lignan:
cilinaphthalid A (1), cilinaphthalid B
(2);
Các lignan khác: heliobuphthalmin
(3), chinensinaphthol methyl ether (4),
Justicia
flava
Trung
Quốc
Lá
Helioxanthin (11)
[53]
Tây
Ban
Nha
Lá
3-hydroxymethyl-1-methoxy-5,6methylene-dioxy-4-(3,4methylenedioxyphenyl)-2-naphthoic
acid lacton (l2), genin (13),
helioxanthin (14), justicidin E (15),
gadain (16), cubebin (17)
[52]
Đảo
Lá
Canary
elenosid (18)
(23)
[45]
Việt
Nam
Lá và rễ
justiflorinol (24), justicinol (25),
patentiflorin A (26), patentiflorin B
[51]
(27), 4′′-O-axetylpatentiflorin B (28),
4′′-O-axetylmanantosid B (29).
[16]
Trung
Quốc
Toàn bộ
cây
arylnaphtalid lignan:
chinensinaphthol methyl ether
taiwanin E methyl ether
chinensinaphthol (7), diphyllin
neojusticin A (30), neojusticin B
justicidin A (32), justicidin B
[4-O-α-L-
arabinopyranosyl-(1′′′t2′′)-β-D-
8
[20]
Luận văn Thạc sĩ Hóa học
Nguyễn Thị Huyền
apiofuranosyldiphyllin]
(35),
tuberculatin (36), ciliatoside A (37).
Justicia
procumbens
Trung
Quốc
Toàn bộ
cây
rostellulin A (38), justin B (39),
justicidin C (40), cilinaphthalid A (1),
justicidin A (32)
[61]
Toàn bộ
cây
simplexolin (49)
[25]
Ấn Độ
Toàn bộ
cây
justisolin (50), simplexosid (51)
[26]
Syn.
Rostellularia
procumbens
Justicia
procumbens
L. vat.
Leucantha
Honda
Justicia
purpurea
Justicia
simplex
4
R1 = R4 = R5 = −OMe, R2 = R3 = −OCH2O−
5
6
R1 = R2 = R3 = −OMe, R4 = R5 = −OCH2O−
7
R1 = −OMe, R2 = R3 = R4 = R5 = −OCH2O−
R1 = −OH, R2 = R3 = −OCH2O−, R4 = R5 = −OMe
9
O
3
Luận văn Thạc sĩ Hóa học
Nguyễn Thị Huyền
OH
OMe
O
O
OH
O
9
11
O
O
O
O
O
R1O
O
O
O
O
O
11
12
13
O 14
15
16
17
O
O
18
OH
3a
3
R2
R1
R2O
O
O
7
8
Ar
O
O
O
O
Ar
O
20
22
21
OH
O
OCH3
H3CO
O
OH
O
25
Luận văn Thạc sĩ Hóa học
Nguyễn Thị Huyền
R
H3CO
O
CH3
H3CO
O
OH
26 R = HO
HO
O
CH3
O
O
28 R = H3C
O
O
AcO
O
OH
OH
HO
OAc
H3CO
R3
O
R2
R2
O
O
O
O
O
O
OMe
O
O
OMe
O
OMe
O
4''
O
OMe
OR
O
CH2OR
OH
O
O
O
O
O
O
O
MeO
O
MeO
OMe
OMe
OH
O
O
OH
38
H3CO
O
43 R = O
O
OH
HO
O
O
O
41
CH2OAc
H
O
OCH3
OR
O
H3CO
O
O
O
O
O
O
OH
O
O
O
O
O
45 R = OCH3
O
46 R = H
44
O Glc
O
O
O
O
OMe
48
O
O
O
O
O
O
50
51
12
TLTK
Flavonoit
Venezuela
Toàn bộ
cây
3’,4’-dihydroxyflavon (52).
[31]
Lá
apigenin (53), vitexin (54).
[54]
Justicia
gendarussa
Trung
Quốc
Ấn Độ
Phần trên
mặt đất
aromadendrin (55).
spicigera
Nguyễn Thị Huyền
Mehico
Lá
kaempferitrin (62).
[21]
Cumarin
Justicia
pectoralis
Mỹ
Lá
umbeliferon (63).
[37]
Justicia
procumbens
Trung
Quốc
Quốc
Lá
friedelin (72), epi-friedelinol
(73), axit asiatic (74).
[60]
Justicia
procumbens
Trung
Quốc
Toàn bộ
cây
axit
ursolic
(75),
euscaphic (76), axit
hydroxyursolic (77),
tormentic (78).
[61]
Justicia simplex
Ấn Độ
Ấn Độ
Lá
Indol [3,2-b]quinolin ancaloit
glycosid: jusbetonin (83),
10H-quindolin (84), 6Hquinindolin (85), 5H,6Hquinindolin-11-on (86)
[50]
Justicia
spicigera
Mehico
Lá
allantoin (87)
[21]
Justicia
Ai Cập
Lá
Hợp chất chứa nitơ: axit N-(2-
[38]
Glc
O
OH
OH
O
OH
52
O
OH
O
54
53
R3
OH
OH
HO
R1O
O
O
O
HO
OGlc
OH
O
62
O
HO
63
15
O
H3CO
O
64
O
Luận văn Thạc sĩ Hóa học
Nguyễn Thị Huyền
29
H
3 4
HO
1'
O
HO
HO
10
1
O
HO
HO
OH
O
9
H
CH2
12
OH
30
27
7
OH
6
O
HO
HO
OH
O
H
23 24
HO
HO
1''
OR2
30
30
29
27
20
27
12
20
20
12
28
9
12
28
9
10
10
23
CH2OH
23
72
73
74
30
R1
20
12
COOH
R2
COOH
9
O
10
N
N
N
N
N
O
80
N
HO
82
81
16
Luận văn Thạc sĩ Hóa học
R
Nguyễn Thị Huyền
H
H
N
HO H
O
N
OH
O
MeO
H
O
MeO
O
N
O
86
85
88
87
phát triển của ấu trùng của muỗi Aedes aegypti giai đoạn IV. Các dịch chiết
thực vật với nồng độ 0,05 đến 0,50 mg/ml là đạt yêu cầu cho việc thử hoạt
tính diệt ấu trùng. Trong số các dịch chiết được thử nghiệm thì dịch chiết của
Justicia pectoralis được nhận thấy là độc đối với ấu trùng muỗi [15].
Nhiều hợp chất được chiết xuất từ các loài Justicia có hoạt tính sinh học
thú vị. Lignan là lớp hợp chất chính có mặt trong các phần chiết có hoạt tính
của các loài Justicia. Chúng thể hiện một số tác dụng dược lý rất quan trọng
như chống ung thư, kháng vi rút, kháng viêm và kháng tiểu cầu... Elenosid
(18), một arylnaphtalen lignan phân lập từ loài Justicia hyssopifolia L., đã
được nghiên cứu sâu về hoạt tính sinh học. Khảo sát về hoạt tính sinh học cho
thấy hợp chất này có nhiều hoạt tính như gây độc tế bào, kháng virus, kháng
côn trùng, giãn cơ, kích thích hoạt động của hệ thống thần kinh trung ương ở
chuột nên được sử dụng làm thuốc an thần và thư giãn cơ bắp tương tự như
một số loại thuốc an thần, giảm đau khác [30, 41, 42]. Elenosid đã được thử
hoạt tính gây độc tế bào trên các dòng tế bào ung thư người trong khoảng
nồng độ từ 10-5 đến 10-4 M, với LD50 là 305 mg/kg ở chuột, suy yếu dần ở các
liều 25, 50 và 100 mg/kg. Kết quả là sau 5 ngày tiêm hợp chất này đã không
quan sát thấy liều gây chết [7]. Ngoài ra, hợp chất này cũng thể hiện hoạt tính
gây độc tế bào đối với dòng tế bào ung thư bạch cầu [41].
Nhiều lignan được phân lập từ các loài Justicia có một số hoạt tính sinh
học khác đáng chú ý. Hoạt tính kháng tiểu cầu tụ tập của các lignan
cilinaphtalid B (2), chinensinaphtol metyl ete (4), taiwanin E metyl ete (7), 4’dimetyl chinensinaphtol metyl ete (10), neojusticin A (30), justicidin B (31),
taiwanin E (34) [24]. Đặc biệt, phần chiết methanol của Justicia procumbens
cũng có hoạt tính này khi ức chế 50% axit arachidonic trong tiểu cầu thỏ [16].
18