BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

ĐẶNG VIẾT HẬU

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC, HOẠT TÍNH
SINH HỌC CỦA LOÀI THÔNG NÀNG (DACRYCARPUS
IMBRICATUS) VÀ PƠ MU (FOKIENIA HODGINSII)

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

HÀ NỘI - 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

ĐẶNG VIẾT HẬU

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC, HOẠT TÍNH
SINH HỌC CỦA LOÀI THÔNG NÀNG (DACRYCARPUS
IMBRICATUS) VÀ PƠ MU (FOKIENIA HODGINSII)
Chuyên ngành: Hóa học hữu cơ

hiệu Học viện Khoa học và Công nghệ, Trường THPTC Nghĩa Hưng đã tạo mọi điều
kiện cho tôi trong quá trình làm nghiên cứu sinh.
Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị đồng nghiệp, Nghiên cứu sinh, các
em sinh viên Trường Đại học Công nghiệp, bạn bè cùng gia đình đã luôn động viên,
giúp đỡ tôi hoàn thành luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày……tháng……năm 2017
Tác giả luận án

Đặng Viết Hậu


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
Chương 1: TỔNG QUAN ................................................................................. 2
1.1. Đặc điểm thực vật và tình hình nghiên cứu về chi Dacrycarpus, họ
Podocarpaceae .................................................................................................. 2
1.1.1. Đặc điểm thực vật chi Dacrycarpus......................................................... 2
1.1.1.1. Đặc điểm thực vật loài thông nàng (Dacrycarpus imbricatus) ....... 3
1.1.1.2. Đặc điểm thực vật loài Dacrycarpus dacrydioides ......................... 5
1.1.1.3. Đặc điểm thực vật loài Dacrycarpus vieillardii .............................. 6
1.1.2. Sử dụng trong y học cổ truyền ............................................................. 6
1.1.3. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học chi Dacrycarpus .............. 7
1.1.3.1. Lớp chất diterpene ......................................................................... 7
1.1.3.2. Lớp chất flavonoid glucoside ......................................................... 8
1.2. Đặc điểm thực vật của và tình hình nghiên cứu chi Fokienia A. Henry &
H.H. Thomas, họ Hoàng đàn (Cupressaceae) .................................................... 13
1.2.1. Họ Hoàng đàn (Cupressaceae)............................................................ 13
1.2.2. Đặc điểm thực vật của chi Fokienia A. Henry & H.H. Thomas ....... 15
1.2.3. Đặc điểm thực vật, phân bố của loài Fokienia hodginsii (Dunn)

3.3. Kết quả thử nghiệm hoạt tính sinh học................................................. 112
3.3.1. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào trên hai dòng tế bào ung thư
biểu mô (KB) và tế bào ung thư gan (HepG2). .......................................... 113
3.3.2. Kết quả thử hoạt tính chống tăng sinh tế bào ung thư tủy xương
cấp tính dòng OCI-AML ............................................................................ 113
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................... 116
NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN .............................................. 118
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CÔNG BỐ TRONG
KHUÔN KHỔ LUẬN ÁN ............................................................................ 119
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 120

PHỤ LỤC PHỔ


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
1

Proton Nuclear Magnetic
Resonance Spectrocopy

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
proton

Carbon-13 Nuclear Magnetic
Resonance Spectrocopy

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
cacbon 13

DEPT

Phổ khối ion hóa phun mù

HR-ESI-MS

High Resolution Electron
Spray Ionization- Mass
Spectrocopy

Phổ khối phân giải cao ion hóa
phun mù điện tử

NOESY

Nuclear Overhauser Effect
Spectrocopy

Phổ NOESY

IR

Infrared Spectrocopy

Phổ hồng ngoại

s

Singlet

d


C-NMR

điện tử

Hằng số tương tác tính bằng
Hz

J (Hz)

i


δ (ppm)

part per million

Độ dịch chuyển hóa học

CC

Column Chromatography

Sắc ký cột
Sắc ký bản mỏng

SKBM
KB

Human epidermoid carcinoma Ung thư biểu mô



Leukemia Tế bào ung thư bạch cầu myeloid
cấp tính

EA.hy926

Tế bào thường ở người dòng
EA.hy926

HS578T

Tế bào ung thư vú dòng HS578T

CVDs

Các loại bệnh tim mạch

Dp-3-g

Delphinidin-3-glucoside
Phép đo đặc tính của tế bào

Cytometry
P-selectin

P-selectin là một protein mà ở
người được mã hoá bởi gen
SELP

CD63Gen CD63

EMRSA-15

Nhiễm Taphylococcus aureus
kháng methicillin
ii


EBV-EA

Kháng nguyên sớm của virut
EBV

TPA

Protein chống đông máu

Leishmanias

Bệnh gây ra bởi kí sinh trùng

HeLa

Tế bào ung thư HeLa

Hep-G2
HL-60
KB
LU
MCF-7
HSV


BSC-1
Me

Ung thư biểu mô ở người

Pha đầu tiên trong chu kì tế bào

CL1-5
NSCLC

Ung thư máu cấp tính ở người

Virus Herpes simplex
Virus gây suy giảm miễn dịch
ở người
Nồng độ ức chế 50% đối tượng
Inhibitory Concentration 50%
thử

G1
Annexin

Ung thư gan ở người

-CH3

Methyl

DMSO


H2 O

Nước
iii


M

MeOH

Methanol

TMS

Tetramethyl Silane

n-BuOH

n-Butanol

CDCl3

Chloroform deuteri (d)

DCM

Dichloromethane

DMSO

Bảng 2.4. Danh sách các chất phân lập từ cành lá loài Pơ mu ......................... 51
Bảng 3.1. Số liệu phổ 1H- và 13C-NMR của hợp chất 78 và chất 79 (CDCl3) .............. 57
Bảng 3.2. Số liệu phổ 1H- và 13C-NMR của hợp chất 80 và chất tham khảo
(500/125 MHz, CDCl3) ................................................................... 63
Bảng 3.3. Số liệu phổ

13

C-NMR của hợp chất 83, 84 và chất tham khảo

(125 MHz, C ppm) ......................................................................... 70
Bảng 3.4. Số liệu phổ 1H- và 13C-NMR của hợp chất 85 và chất tham khảo
(500/125 MHz, CDCl3) ................................................................... 73
Bảng 3.5. Số liệu phổ 13C-NMR của chất 87-88 và chất so sánh (125 MHz, CD3OD) ....... 84
Bảng 3.6.

Số liệu phổ 13C-NMR của các chất 81, 90, 91 và 93 (125 MHz, CD3OD) ........ 96

Bảng 3.7. Số liệu phổ 1H-, 13C-NMR, tương tác chính trên phổ HMBC của
chất 94 (500/125 MHz, CDCl3) và chất so sánh ............................ 106
Bảng 3.8. Số liệu phổ 1H-,

13

C-NMR, của chất 95 [CD3OD, δ (ppm), J

(Hz), 125/500 MHz] ..................................................................... 110
Bảng 3.9. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào KB và HepG2...................... 113

v

Cây và quả khi chín của Dacrycarpus dacrydioides .................... 5

Hình 1.4.

Lá và quả của Dacrycarpus vieillardii. ........................................ 6

Hình 1.5.

Hình ảnh cành lá và quả của loài Cupressus sempervirens L. .... 13

Hình 1.6.

Hoa và lá của Fokienia hodginsii (Dunn) A. Henry & H.H. Thomas ... 16

Hình 1.7.

Pơ mu - Fokienia hodginsii (Tiêu bản VNMN. B000005002
tại Bảo Tàng Thiên Thiên Việt Nam) ........................................ 16

Hình 2.1.

Sơ đồ chiết và phân lập các chất từ vỏ cây thông nàng .............. 33

Hình 2.2.

Sơ đồ chiết và phân lập các chất từ gỗ cây thông nàng .............. 37

Hình 2.3.

Sơ đồ chiết và phân lập các chất từ cành lá cây thông nàng ....... 40


Phổ 13C-NMR của hợp chất 79 (CDCl3, 125 MHz) .................... 59

Hình 3.8.

Phổ HSQC của hợp chất 79 ....................................................... 59

Hình 3.9.

Phổ HMBC của hợp chất 79 ...................................................... 60

Hình 3.10.

Phổ COSY của hợp chất 79 ....................................................... 60
vi


Hình 3.11.

Phổ NOESY của hợp chất 79 .................................................... 61

Hình 3.12.

Phổ IR của hợp chất 80 ............................................................. 64

Hình 3.13.

Phổ 1H-NMR của chất 80 (CDCl3, 500 MHz) ............................ 64

Hình 3.14.


Hình 3.22.

Phổ DEPT của hợp chất 84 (CD3OD, 125MHz) ........................ 72

Hình 3.23.

Phổ IR của hợp chất 85 ................................................................ 74

Hình 3.24.

Phổ 1H-NMR của hợp chất 85 (CDCl3, 500 MHz) ..................... 74

Hình 3.25.

Phổ 13C-NMR của hợp chất 85 (CDCl3, 125 MHz) .................... 75

Hình 3.26.

Phổ HSQC của hợp chất 85. ...................................................... 75

Hình 3.27.

Phổ HMBC của hợp chất 85. ..................................................... 76

Hình 3.28.

Phổ COSY của hợp chất 85. ...................................................... 76

Hình 3.29.


Hình 3.37.

Phổ NOESY của hợp chất 87 .................................................... 82

Hình 3.38.

Phổ IR của hợp chất 88 ............................................................. 85

Hình 3.39.

Phổ HR-ESI-MS của hợp chất 88 .............................................. 85

Hình 3.40.

Phổ 1H-NMR của hợp chất 88 (CD3OD, 500MHz) .................... 86

Hình 3.41.

Phổ 13C-NMR của hợp chất 88 (CD3OD, 125 MHz) .................. 86

Hình 3.42.

Phổ DEPT của hợp chất 88 (125 MHz, CDCl3) ......................... 87
vii


Hình 3.43.

Phổ 1H-NMR của hợp chất 89 (CD3OD, 500 MHz) ................... 88


Phổ 13C-NMR của chất 90 (125MHz, CD3OD) .......................... 94

Hình 3.52.

Phổ DEPT của chất 90............................................................... 94

Hình 3.53.

Phổ 1H-NMR của hợp chất 91 (500 MHz, CD3OD) ................... 97

Hình 3.54.

Phổ 13C-NMR của hợp chất 91 (125MHz, CD3OD) ................... 97

Hình 3.55.

Phổ HSQC của hợp chất 91 ....................................................... 98

Hình 3.56.

Phổ HMBC của hợp chất 91 ...................................................... 98

Hình 3.57.

Phổ IR của hợp chất 92 ........................................................... 100

Hình 3.58.

Phổ 1H-NMR của hợp chất 92 (500MHz, CD3OD) .................. 100


Phổ IR của hợp chất 94 ........................................................... 107

Hình 3.67.

Phổ 1H-NMR của chất 94 (500 MHz, CD3OD) ........................ 107

Hình 3.68.

Phổ 13C-NMR của hợp chất 94 (125 MHz, CD3OD) ................ 108

Hình 3.69.

Phổ HSQC của hợp chất 94 ..................................................... 108

Hình 3.70.

Phổ IR của hợp chất 95 ........................................................... 111

Hình 3.71.

Phổ 1H-NMR của hợp chất 95 (500 MHz, CD3OD) ................. 111

Hình 3.72.

Phổ 13C-NMR của hợp chất 95 (CD3OD, 125 MHz) ................ 112

Hình 3.73.

Phổ HSQC của hợp chất 95 ................................................. 112

Lào, Việt Nam đến Fiji và New Zealand, với đa dạng lớn nhất ở New Guinea. Kết
quả nghiên cứu một số loài thuộc chi Dacrycarpus đã phát hiện ra nhiều hợp chất có
cấu trúc hóa học và hoạt tính sinh học lý thú như cyanidin 3-glucoside có tác dụng
ức chế mạnh sự tăng trưởng tế bào HS578T, delphinidin-3-glucoside có khả năng
làm chậm quá trình tụ máu hay totarol có khả năng kháng khuẩn cao, chống lại vi
khuẩn gram dương, ngăn ngừa tổn thương tế bào thần kinh, cải thiện tình trạng

1


thiếu máu não cục bộ, kháng ung thư.
Chi Fokienia thuộc họ Hoàng đàn hay họ Bách phân bố từ miền Đông Nam
Trung Quốc (các tỉnh Chiết Giang, Quý Châu, Vân Nam và Phúc Kiến) tới miền
Bắc Việt Nam. Pơ mu là loài gỗ quý do mùi thơm đặc trưng, vân gỗ đẹp được sử
dụng làm đồ nội thất, ngoài ra tinh dầu chưng cất dùng trong hóa mĩ phẩm và dược
liệu. Cũng từ loài này ở Trung Quốc các nhà khoa học đã phát hiện một số hợp chất
kháng ung thư khá tốt, trong khi đó loài này ở Việt Nam chưa được nghiên cứu sâu
về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học.
Dựa trên các cơ sở khoa học đó chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu thành
phần hóa học, hoạt tính sinh học của loài thông nàng (Dacrycarpus imbricatus) và
Pơ mu (Fokienia hodginsii)”.
Mục tiêu của luận án:
- Nghiên cứu thành phần hóa học của loài thông nàng (Dacrycarpus
imbricatus (Blume) de Laub) và loài Pơ mu (Fokienia hodginsii (Dunn) A. Henry
et Thomas).
- Thử nghiệm hoạt tính sinh học các chất sạch tách được.
Chương 1: TỔNG QUAN
1.1. Đặc điểm thực vật và tình hình nghiên cứu về chi Dacrycarpus, họ
Podocarpaceae
1.1.1. Đặc điểm thực vật chi Dacrycarpus


Dacrycarpus papuana (Ridley) Gaussen

Dacrycarpus steupii de Laub

Dacrycarpus steupii (Wasscher) de Laub

Dacrycarpus dacrydioides (A.Rich.) de Laub

Dacrycarpus dacrydiifolius (Wasscher) Gaussen

Dacrycarpus expansus (deLaubenfels)

Dacrycarpus vieillardii (Parl.) de Laub

Dacrycarpus imbricatus (Blume) de Laub

Dacrycarpus imbricatus var. patulus de Laub

Dacrycarpus imbricatus var. curvulus
(Miq.) de Laub

Dacrycarpus imbricatusvar. robustus de
Laub

Dacrycarpus cinctus (Pilg.) de Laub
Các loài thuộc chi Dcarycarpus chủ yếu phân bố ở phía bắc Myanma và phía nam
Trung Quốc, Lào, Việt Nam đến Fiji và New Zealand, với đa dạng lớn nhất ở New
Guinea. Chi Dacrycarpus cho đến nay theo nhiều tài liệu thống kê thì có khoảng 15
loài và 4 dưới loài. Ở Việt Nam theo tài liệu [5] mới tìm thấy có một loài là


Hình 1.2. Hình ảnh hoa, quả thông nàng [5]
Loài D. imbricatus chủ yếu phân bố ở Myanmar, Thái Lan, Lào, Campuchia,
Malaixia, Indonexia, Philippin, Papua New Ghine, nhiều đảo Thái Bình Dương.
Ở Việt Nam, loài này phân bố rộng từ bắc và đông bắc (Hà Giang, Lào Cai, Lai
Châu, Tuyên Quang, Lạng Sơn, Hòa Bình, Thanh Hóa) qua bắc Trường Sơn (Nghệ

4


An, Hà Tĩnh, Quảng Bình) trung Trường Sơn (Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Đà
Nẵng, Quảng Nam, Gia Lai) đến cuối nam Trường Sơn (Đắk Lắk, Lâm Đồng,
Khánh Hòa, Ninh Thuận và Đắk Nông).
Thông nàng là loại cây gỗ cao từ 30-50 m đường kính từ 1,2-2m có khi
lớn hơn, tán rậm màu xanh đậm, hình vòm. Lớp vỏ thân màu xám trắng, vỏ trong
có nhựa đỏ, cành non và cành không có mang hạt có lá dẹt xếp xòe ra trên một
mặt phẳng giống lông gà. Hạt mọc chúc xuống, đế hạt cỡ 4 mm, có mụn sần sùi,
khi chín từ lục chuyển sang da cam, đỏ mọng sau chuyển thành nâu, mang từ 1-2
hạt nhưng chỉ một hạt phát triển được. Hạt gần giống hình cầu nhẵn bóng, đường
kính khoảng 4-5mm, khi chín màu đỏ rồi chuyển sang màu nâu. Thụ phấn từ
tháng 1-tháng 3 hạt chín từ tháng 9-tháng 11. Cây mọc vượt tán trong rừng cây
tán rộng hay hỗn giao trên sườn núi đá có độ cao 300 - 2400 m, tái sinh tự nhiên
bằng hạt tốt. Tăng cường đường kính chậm, gỗ nhẹ, đẹp, màu nâu nhạt [6, 7].
1.1.1.2. Đặc điểm thực vật loài Dacrycarpus dacrydioides
D. dacrydioides là loài đặc hữu ở Newzeland, phân bố ở phía Nam và phía Bắc
đảo Stewart. Cây cao hơn 50 m, đường kính 1,5 m, thân có rãnh, tán cây hình vương
miện, vỏ màu xám đen phủ trên các mắt lồi nhỏ, vảy hình trứng rộng vào trong dày 1-2
mm. Các cây con mang lá non cho đến khi cao khoảng 1-2 m. Lá non và lá già

Hình 1.3. Cây và quả khi chín của Dacrycarpus dacrydioides [8]

Bồ hóng thu được từ quá trình đốt tâm gỗ loài Dacrycarpus dacrydioides
được sử dụng để xăm mình theo truyền thống của người bản địa.
Ngoài ra vỏ loài Dacrycarpus dacrydioides được dùng trong mỹ phẩm như
hỗn hợp kem dưỡng da chữa các vết bầm tím, nước sắc được dùng để chữa các bệnh
ngoài da. Nước sắc của lá dùng để chữa bệnh tiết niệu.
1.1.3. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học chi Dacrycarpus
1.1.3.1. Lớp chất diterpene
Từ phần gỗ của loài Dacrycarpus vieillardi các nhà khoa học đã phát hiện
được ba diterpene sau: 19-oxototarol (1), totarol (2) và 19–hydroxyl totarol (3).
Totarol (2) là chất có hoạt tính cao, nó xuất hiện nhiều trong loài cây hạt trần với
khả năng chống mục nát rất tốt. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng totarol có khả năng
kháng khuẩn cao, khả năng chống lại vi khuẩn gram dương, ngăn ngừa tổn
thương tế bào thần kinh, cải thiện tình trạng thiếu máu não cục bộ với trị số IC 50
từ 5,44-6,98 µM [11-13].

Năm 1983 Richard. C. Cambie đã nghiên cứu loài Dacrycarpus imbricatus
được thu hái ở đảo Fiji (một quốc đảo thuộc châu Đại dương) đã phát hiện loài này
có chứa 2 diterpene là totarol (2) và acid lambertic (4) [14, 15].

Năm 2002 Angela Bernabeu và các cộng sự đã phân lập một diterpene là

7


totarol (2) một chất chống oxy hóa mạnh và chất kháng khuẩn từ Podocarpus
spp. Mặc dù cơ chế hoạt động của các phân tử kị nước này chưa được hiểu rõ
nhưng các nghiên cứu từ phòng thí nghiệm của họ cho thấy rằng có thể là do nó
tương tác với màng tế bào. Vị trí của totarol trong màng tế bào và tương tác của
nó với thành phần màng đã được quan tâm nghiên cứu. Dựa vào phương pháp
cộng hưởng từ

7

3-O-methyl myricetin-3'-O-β-xylopyranoside

8

3-O-methyl myricetin-7-O-α-rhamnopyranoside

9

3-O-methyl-quercetin-7-O-α-rhamnopyranoside

10

3-O-methyl myricetin-7-O-α-rhamnopyranoside-3’-O-β–xylopyranoside

9


11

3-O-methyl-quercetin-3’-O-β-xylopyranoside

12

3-O-methyl-quercetin-7-O-α-rhamnopyranoside-3’-O-β-xylopyranoside

13

3,4-di-O-methylmyricetin-7-O-α-rhamnopyranoside-3’-O-β-xylopyranoside



rượu vang. Rượu cung cấp khoảng 85-95 % hàm lượng của delphinidin, petunidin
và malvidin hàng ngày cho dân bản xứ. Các nghiên cứu dịch tễ học cho thấy lượng
flavonoid có liên quan đến việc làm giảm nguy cơ ung thư như flavonon có thể
chống lại ung thư thực quản, flavon và flavonol có thể chống ung thư biểu mô tế
bào thận và làm giảm nguy cơ ung thư đại trực tràng [20].
Năm 2011 Theo Lovro Ziberna và các cộng sự đã công bố kết quả nghiên
cứu flavonoid là những chất có trong thành phần dinh dưỡng có liên quan trong việc
giảm căng thẳng cho quá trình oxy hóa trong tế bào mạch máu nội mô nhưng làm
tăng nguy cơ rối loạn chức năng nội mô ở nồng độ cao. Tuy nhiên, khi ở nồng độ
thấp vai trò này còn nhiều vấn đề chưa rõ ràng. Mối quan hệ giữa nồng độ nội bào
hiệu quả của chất flavonoid và hoạt tính sinh học cần được đánh giá và nghiên cứu
kĩ hơn. Nghiên cứu này đã khảo sát sự hấp thu của của cyanidin-3-glucose, một
flavonoid có trong chế độ ăn uống được hấp thu vào các tế bào nội mô mạch máu
của con người. Hơn nữa, cơ chế phân tử cơ bản quan trọng cho vận chuyển màng đã
được điều tra bằng cách sử dụng các kháng thể liên kết với miền ngoại bào của
protein. Các quan sát thực nghiệm đã được tiến hành trong các túi màng cô lập
plasma và các tế bào nội mô nguyên vẹn từ tế bào người (endothelial EA.hy926) và
trên mô hình tái tưới máu trong tim chuột bị cô lập. Cyanidin-3-glucose được vận
chuyển qua bilitranslocase vào các tế bào nội mô, nơi nó đóng vai trò như một chất
chống oxy hóa trong tế bào mạnh mẽ và một tác nhân bảo vệ tim mạch trong giai
đoạn tái tưới máu sau khi thiếu máu cục bộ. Những phát hiện này cho thấy rằng chế
độ ăn uống chất flavonoid được hấp thu rất hạn chế qua đường uống và quá trình
giải hấp là rất thấp trong huyết tương, nó có thể chống lại bệnh tim mạch.
Bilitranslocase là trung gian hấp thu một số flavonoid của tế bào, một yếu tố quan
trọng trong việc bảo vệ hoạt động chức năng nội mô [21].
Năm 2009 Pei-Ni Chen và các cộng sự đã nghiên cứu khả năng chống ung
thư của một số anthocyanin của các loại trái cây và rau. Kết quả nghiên cứu cho
thấy tác dụng của peonidin-3-glucoside (17) và cyanidin-3-glucoside (15) tới sự