BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-------------------------------------

NGUYỄN VĂN LỢI

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA
CÂY DÂY THẦN THÔNG (TINOSPORA CORDIFOLIA )
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

CHUYÊN NGÀNH: HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS. TS. PHAN VĂN KIỆM
2. PGS. TS. TRẦN THU HƯƠNG

Hà Nội - 2010


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, các số liệu và các kết quả nghiên cứu trong luận văn này
là trung thực và chưa hề được sử dụng.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ trong việc hoàn thành luận văn đã được
cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được ghi rõ nguồn gốc.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu trong luận văn này.

Hà Nội, ngày ....10. 2010

Nguyễn Văn Lợi

2

Trang
Lời cam đoan................................................................................................................. 2
Lời cảm ơn..................................................................................................................... 3
Mục lục.......................................................................................................................... 4
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt......................................................................... 6
Danh mục các bảng ....................................................................................................... 7
Danh mục các hình vẽ, đồ thị........................................................................................ 8
MỞ ĐẦU....................................................................................................................... 9
Chương 1- TỔNG QUAN ........................................................................................... 12
1.1. Tổng quan về cây dây thần thông (Tinospora cordifolia).................................. 12
1.1.1. Giới thiệu về cây dây thần thông.................................................................. 12
1.1.2. Công dụng và tác dụng dược lý của cây dây thần thông.............................. 13
1.1.3. Thành phần hóa học của cây dây thần thông ............................................... 14
1.1.4. Một số cấu trúc hóa học của loài Tinospora cordifolia ............................... 15
1.2. Giới thiệu về một số hợp chất thiên nhiên ......................................................... 22
1.2.1. Terpenoid ..................................................................................................... 22
1.2.1.1.Các loại terpenoid.................................................................................... 23
1.2.1.2. Tác dụng của terpenoid .......................................................................... 30
1.2.2. Glucorid........................................................................................................ 33
1.2.3. Saponin......................................................................................................... 34
1.2.4. Alcaloid ........................................................................................................ 36
1.2.5. Flavonoid...................................................................................................... 37
1.2.6. Phenol........................................................................................................... 39
1.2.7. Tinh dầu........................................................................................................ 40
Chương 2- NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. ...... 42
2.1. Nguyên liệu ........................................................................................................ 42
2.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị.............................................................................. 42
2.2.1. Hóa chất........................................................................................................ 42
4


PTLC

Sắc ký lớp mỏng điều chế

CC

Sắc ký cột

HPLC

Sắc ký hiệu năng cao áp

NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

13

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C

MS

Phổ khối lượng

ESI-MS

Khối phổ ion hóa bụi điện tử

DEP


C-NMR

diglucoside

6


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Một số cấu trúc hóa học của loài Tinospora cordifolia ................................ 15
Bảng 1.2: Một số loài thực vật chứa Saponin nhóm olean............................................ 28
Bảng 3.1: Số liệu phổ NMR của TC2D......................................................................... 52
Bảng 3.2: Số liệu phổ NMR của TC3A2....................................................................... 57

7


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1: Cây dây thần thông (Tinospora cordifolia)................................................... 12
Hình 2.1: Sơ đồ tách chiết các chất từ cây dây thần thông (Tinospora cordifolia) ...... 47
Hình 3.1.a: Phổ ESI- MS của TC2D ............................................................................. 48
Hình 3.1.b: Phổ 1NMR của TC2D................................................................................. 49
Hình 3.1.c: Cấu trúc hóa học của TC2D ....................................................................... 49
Hình 3.1.d: Phổ 13C NMR của TC2D............................................................................ 50
Hình 3.1.e: Phổ DEP của TC2D.................................................................................... 50
Hình 3.1.f: Phổ HSQC của TC2D ................................................................................. 51
Hình 3.1.g: Phổ HMBC của TC2D. .............................................................................. 51
Hình 3.2.a: Phổ 1H NMR của TC3A2 ........................................................................... 54
Hình 3.2.b: Cấu trúc hóa học của TC3A2 ..................................................................... 54
Hình 3.2.c: Phổ 13C NMR của TC3A2 .......................................................................... 55
Hình 3.2.d: Phổ DEPT của TC3A2 ............................................................................... 55

[3]. Ở Việt Nam số lượng thuốc có nguồn gốc dược liệu gồm các hợp chất thiên nhiên
giàu hoạt tính sinh học chiếm từ 30 đến 40% số thuốc sản xuất trong nước vào những
năm tới. Như vậy trên thế giới cũng như ở trong nước nhu cầu sản xuất thuốc từ các
hợp chất thiên nhiên ngày càng tăng [1]
Những năm gần đây, việc nghiên cứu các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh
học đã có những bước phát triển mạnh mẽ nhờ sử dụng những phương pháp nghiên
cứu hiện đại như các phương pháp sắc ký điện di, sắc ký khí, sắc ký lỏng cao áp, phối
phổ, quang phổ tử ngoại, hồng ngoại, cộng hưởng từ hạt nhân, điện tử để có thể tách
chiết được các hợp chất từ nguyên liệu sinh vật, xác định cấu trúc hóa học các hợp chất
đó và thử tác dụng sinh học của chúng một cách nhanh chóng, trên cơ sở đó cung cấp
cho y học nhiều loại thuốc mới có giá trị và góp phần hiện đại hóa y học Đông phương
hàng nghìn năm trước đây.
Vì vậy nghiên cứu các hợp chất có nguồn gốc thiên nhiên có hoạt tính sinh học
cao để ứng dụng trong y học, thực phẩm, nông nghiệp và các mục đích khác trong đời
sống của con người là một trong những nhiệm vụ quan trọng đã và đang được các nhà
khoa học trong và ngòai nước đặc biệt quan tâm.
9


Với việc phát hiện ra nhiều chất có hoạt tính sinh học có giá trị từ thiên nhiên, các
nhà khoa học đã có những đóng góp đáng kể trong việc tạo ra các loại thuốc điều trị
những bệnh nhiệt đới và bệnh hiểm nghèo, đặc biệt là những bệnh lây nhiễm gây nên
bởi vi khuẩn, vi rút, nấm... để kéo dài tuổi thọ và nâng cao chất lượng cuộc sống của
con người. Thiên nhiên không chỉ cung cấp các hoạt chất quý hiếm để tạo ra dược
phẩm mà còn dẫn đường để tổng hợp ra các loại thuốc mới. Cũng từ những tiền chất
được phân lập từ thiên nhiên, các nhà khoa học đã chuyển hóa chúng thành những hoạt
chất có khả năng trị bệnh cao. Mặc dù các nhà khoa học ngày nay đã gặt hái được
nhiều thành công mới, tăng cường các điều kiện sống của con người nhưng các bệnh
lây nhiễm vẫn là mối đe dọa thường trực đối với sức khỏe của con người.
Những vấn đề này đặc biệt quan trọng ở các nước đang phát triển do môi trường


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về cây dây thần thông (Tinospora cordifolia)
1.1.1. Giới thiêu về cây dây thần thông
Tên Khoa học: Tinospora cordifolia
Tên Việt Nam: Dây thần thông
Dây thần thông, (rễ gió)- Tinospora cordifolia (Willd.) Miers, thụôc họ Tiết dêMenispermaceae.

Hình 1.1: Cây dây thần thông ( Tinospora cordifolia)
Mô tả
Dây leo gần như là cây thảo, có thân xốp, có khía, ít sần sùi (không có mụn
nhiều như cây cóc). Lá có cuống, có màng và giống hình trái tim, hình trái xoan- tim,
gần hình mắt chim, với một mũi nhọn rất nhẵn, dài 8cm, rộng 7cm, gân sơ cấp 5- 7,
gân giữa với một lưới hình đa giác, cuống mảnh, nhẵn, ngắn hơn phiến. Hoa từng
nhóm 3- 4 cái xếp thành 1-2 chùm ở nách lá. Hoa có màu vàng nhỏ, màu vàng hoặc
xanh. Qủa đỏ, hình trứng, chứa một hạt dẹp [2]. Vỏ cây màu xám nâu
Bộ phận dùng: Thân và rễ
Nơi sống và thu hái

12


Cây phân bố ở vùng Đông Dương và Ấn Độ, mọc hoang ở vùng rừng núi, có khi
thấy trên đất mùn núi đá. Cây cũng thường được trồng ở một số nơi. Người ta thu hái
thân và rễ quanh năm, có thể dùng tươi hay cắt ngắn phơi khô để dùng dần. Khi dùng
có thể ngâm nước vo gạo hoặc nước tiểu trẻ em. Ở Việt Nam, cây phân bố chủ yếu ở
các tỉnh miền Nam như Thừa Thiên- Huế, Quảng Nam, Lâm Đồng... [2].
1.1.2. Công dụng và tác dụng dược lý của cây dây thần thông
Cây có vị rất đắng, tính hàn, không độc, có tác dụng tiêu ứ huyết, tán ung độc, lợi
tiểu, hạ nhiệt, thông kinh, lợi tiêu hoá…Cây thường được dùng làm thuốc bổ đắng,


tinosporine, tinosporide,

tinosporaside, cordifolide, cordifol, cordifol, heptacosanol, diterpene furano clerodane,
tinosparidine furanolactone diterpenoid, columbin và bsitosterol, Tinosporin và
berberin; thân tươi chứa glucosid là giloin, giloinin và gino-stercol [2].
Năm 1985 Vijay D. Gangan, Padmanava Pradhan, Arjun T. Sipahimalani và Asoke
Banerji đã phân lập từ loài Tinospora cordifolia: Norditerpene furan glycosides,
Menispermaceae. Đến năm 1987. P. K. Bhatt, Jampani B. Hanuman và B. K. Sabata
cũng phân lập từ loài Tinospora cordifolia được chất Clerodane diterpenoid. Cũng từ
loài này năm 1988 các tác giả Mushataq A. Khan, Alexanderi, Gray và Peter G.
Waterman đã xác định được: Diterpene, 18-norelerodane glucoside, tinosporaside,
1,17-dioxo-8β,10α,12α,19α,20β-18-

norelered-

2,13,14-trien-4α-β-D-glucopy-

ranoside-12,17,15,16-dioxide. Trong năm 1989 các tác giả R.K.Bhatt và B.K.Sabath đã
phân lập từ loài Tinospora cordifolia được các chất hovelfuranoid, diterpene glucoside.
Năm 1994 Versha Wazir, Rakesh Maurya và Randhirs Kapil đã nghiên cứu về loài
Tinospora cordifolia và tìm được Cordioside, diterpene glucoside. Cũng trong năm đó
các tác giả Rakesh Maurya và Sukhdev. Handa cũng phân lập từ loài cây này và tìm
được Menispermaceae, tinocordifolin, sesquiterpene. Năm 1994 các nhà khoa học Drs.
Y. Shizuri và S. Nishiyama- khoa Hóa học- trường Đại học Keio Yokohama- Nhật
Bản, Mrs. T. T. Chong- khoa Hóa học- trường Đại học khoa học và công nghệ Hồng
Kông đã tìm thấy sitasterol, pentadecaroic acid ethyl ester và palmitic acid ethyl ester.
Trong năm 1994 Rakesh Maurya, Versha Wazir, Anjulika Tyagi, Randhir. S. Kapil đã
phân lập được tinosponone, tinocordioside, furano diterpene glycosides từ loài
Tinospora cordifolia.


Công thức

TLTK

C20H22O8

[11]

C20H22O8

[12]

C25H34O10

[13]

dihydroxy-19-nor-4,13(16),14-clerodatrien-17,12-olid- C26H34O12

[14]

clerodatriene-17,12:18,1-diolide
2

2,3:15,16-Diepoxy-4,8-dihydroxy-13(16),14clerodadiene-17,12:18,1β-diolide
4-O-β-D-Glucopyranosyl-15,16-epoxy-4,8-dihydroxy-

3

18-nor-2,13(16),14-clerodatrien-17,12-olide


[17]

17,12:18,1-diolide (Columbin)
8

2,3:15,16-Diepoxy-4-hydroxy-2,13(16),14-

15


clerodatriene-17,12:18,1-diolide (Jateorin)
9

15,16-Epoxy-4-hydroxy-2,13(16),14-clerodatriene-

C20H22O6

[18]

17,12:18,6-diolide (Tinospora furanolactone)
10

2,3-Epoxy-11-hydroxy-8-daucen-10-one

C15H22O3

(Tinocordifolin)
11



18-methyl ester (Cordifoliside A)
(ent-3β,12H)-3-O-β-D-Glucopyranosyl-15,16-Epoxy14

18-oic acid 18-methyl ester (Cordifoliside B)
6-O-β-D-Glucopyranosyl-15,16-epoxy-6-hydroxy-1915

nor-4,13(16),14-clerodatrien-17,12-olid-18-oic

acid C26H34O11

[21]

methyl ester (Cordifoliside C)
16

C19H22O5

[20]

C25H32O10

[22]

tetrahydroxy-13(16),14-clerodadiene-17,18-dioic acid C27H40O14

[23]

15,16-Epoxy-4α-hydroxy-18-nor-1-oxo-2,13(16),14clerodatrien-17,12-olide (Tinosponone)
4-O-β-D-Glucopyranosyl-15,16-Epoxy-4-hydroxy-18-


C20H4O6

[25]

acid 18-methyl ester (Amritoside C)
6-O-β-D-Glucopyranosyl-15,16-epoxy-6,8,1220

trihydroxy-19-nor-4,13(16),14-clerodatriene-17,18dioic acid 18-methyl ester (Amritoside A)

21

O-β-D-Glucopyranosyl-11-hydroxy-3-copaen-2-one
(Tinocordiside)

22

4,4',7-Trihydroxy-3,3'-dimethoxy-9,9'-epoxylignan

23

Sinapyl

alcohol

4'-O-[β-D-apiofuranosyl-(13)-β-D- C22H32O13

[26]

glucopyranoside] (Cordifolioside A)

O

OH

O

OH

1

O

OH

OH

2

17


O

O

O

O
H


Gluc O

COOCH3 Ogluc

COOCH3

5

6
O
O

O
H

H

O
H

H

O
O

O
O

O


O

HO

O

10

9

O

O
O

O

H

H
O

H
Ogluc

O gluc

12

11

14
O

O

O

O

O
H

H

H
O

O

OH

COOCH3 Ogluc

16

15

O

O

18


O

O

OH
O

OH

H

H

OH

O

O

OH
HO
COOCH3 Ogluc

COOH

19


RO

RO
OCH3

OCH3

R = [β-D-apiofuranosyl-(1-3)-β-D-

R = [β-D-glucopyranosyl-(1-5)-β-D-

glucopyranoside]

apiofuranoside]

23

24

21


1.2. Giới thiệu về một số hợp chất thiên nhiên
Gần nửa thế kỷ nay, việc nghiên cứu các hợp chất thiên nhiên để làm thuốc đã có
những bước phát triển mạnh mẽ, nhờ có những phương pháp mới ra đời. Các phương
pháp sắc ký như sắc ký trên giấy, sắc ký lớp mỏng, sắc ký khí, sắc ký điện di, sắc ký
lỏng cao áp... đã trở thành công cụ đắc lực trong việc tách các hợp chất từ sinh vật. Các
phương pháp phân tích hiện nay như quang phổ tử ngoại, hồng ngoại, khối phổ, phổ Xray, cộng hưởng từ hạt nhân, điện tử... đã có thể xác định được cấu trúc hóa học, các
hợp chất thiên nhiên một cách nhanh chóng. Nhờ vậy mà các hợp chất mới từ sinh vật
ngày càng được phát hiện nhiều và cung cấp cho y học nhiều thuốc mới, cung cấp cho

trọng có hoạt tính sinh học mạnh. Terpenoid phân bố rộng rãi trong thiên nhiên, chủ
yếu ở cây, tinh dầu là nguồn terpenoid rất dồi dào. Terpenoid cũng có mặt trong thực
vật bậc thấp như tảo, nấm đến thực vật bậc cao, trong động vật và vi khuẩn. Mỗi loại
terpenoid có sự phân bố đặc trưng. Căn cứ vào số đơn vị isopren hợp thành người ta
phân ra monoterpen (10C), sesquiterpen (15C), diterpen (20C), sesterpen (25C),
triterpen (30C), tetraterpen (40C) và polyterpen.
- Monoterpenoid là thành phần chủ yếu của tinh dầu, đã tìm thấy trong 60 họ thực vật
- Sesquiterpen tập trung trong họ Asteraceae
- Saponin terpenoid có trong cây 2 lá mầm
1.2.1.1. Các loại terpenoid
a. Monoterpen
Monoterpen tạo thành bởi 2 đơn vị isoprene kết hợp, monoterpen gồm 3 loại không
vòng, đơn vòng và 2 vòng.
- Monoterpen không vòng: Nhóm hydrat cacbon (ocimen và myreen, nhóm aldehyd
(geranial và neral), nhóm alcol (geraniol, nerol, linalool)
- Monoterpen đơn vòng: Nhóm hydrocacbon (limonen từ tinh dầu cam, α-terpinin,
γ-terpinen, α-terpinen, α-phellandren, β-phellandren), nhóm aldehyd (α-perillaldehyd,
phellandral), nhóm alcol (α-terpineol, menthol, piperitol, carveol)
- Monoterpen hai vòng: Nhóm thuyan (α-thuyan, sabonen, thuyon, sabinol), nhóm
caran (car-3-en, car-4-en, caron), nhóm pinan (α-pinen, β-pinen, myrtenal, myrtenol),
nhóm camphan (camphor, borneol, camptien), nhóm fenchan (phenchon, alcol
phenchylic, α-fenchen)

23


b. Sesquiterpen
Sesquiterpen được tạo thành bởi 3 đơn vị isopren kết hợp, sesquiterpen là các hợp
chất không no.
-Sesquiterpen không vòng: farnesol, nerolidol

Bản phân lập và xác định cấu trúc dựa trên các phương pháp phổ hiện đại kết hợp với
phương pháp hóa học. Bốn hợp chất này được đặt tên là gleditsioside A, B, C và D,
đều chứa một đơn vị axit monoterpenic gắn với vị trí C6 của đường glucose gắn trực
tiếp vào vị trí C28 của khung triterpen.
Tiếp tục nghiên cứu hóa học phân đoạn giàu saponin thu được từ quả loài
G.sinensis, Z.Zhang và các cộng sự phân lập được 3 hợp chất triterpen mới nữa là
gledítíoide E, F và G cùng với hai hợp chất đã biết là gleditsia saponin B và C đã được
phân lập từ loài G. Japonica. Ba hợp chất triterpen saponin mới này đều chứa hai đơn
vị axit monoterpenic gắn vào hai vị trí C2 và C3 của đường rhammose, đường này gắn
vào vị trí C6 của đường glucose gắn tại vị trí C28 của khung triterpen
Z.Zhang và các cộng sự còn tiếp tục phân lập và xác định cấu trúc của bốn hợp chất
triterpen saponin mới từ dịch chiết quả của loài G. Sinensis là gleditsioside N, O, P, Q.
Trong đó gleditsioside N, O được ghi nhận là chất mới có chứa hai đơn vị
monoterpenoid được acyl hóa tại vị trí C3 và C6 của đường glucose gắn vào vị trí C28
của aglycon. Một số công trình khác của Z.Zhang và các cộng sự trên tạp chí
Phytochemitry (1999) công bố cấu trúc của 6 hợp chất triterpen saponin mới. Trong đó
có bốn chất mới là gleditsioside H, I, J, K và hai chất lần đầu tiên thu được trong thiên
nhiên là gleditsia saponin C và E. Hai chất này trước đó đã thu được khi thủy phân
kiềm gleditsia saponin C và E.
Gần đây vào năm 2005, các nhà khoa học thuộc Khoa công nghệ sinh học- Trường
Đại học tổng hợp Dongguk, Hàn Quốc đã phân lập và xác định cấu trúc của một hợp
chất triterpenid là D:C-friedours-7-en-3-on. Về mặt cấu trúc hóa học, triterpend có
công thức C30Hn, được tạo thành bởi 6 đơn vị isopren kết hợp với nhau bởi 2 mảnh C15
nối với nhau ở giữa theo cách đầu nối với đầu. Hợp chất hexa-en squalen với cấu hình
toàn trans là tiền thân của tất cả các triterpen và được phân bố rộng rãi cả trong động
vật và thực vật. Đã có nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới tóm tắt các kết quả
nghiên cứu về triterpen. Mahato và cộng sự đã đề cập đến các phương pháp mới dùng
25