i

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH

VŨ THỊ HIỀN

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ
HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA QUẢ CÁC CÂY GỘI NƢỚC
(Anphanamixis polystachya), XÀ CỪ (Khaya senegalensis),
VÀ XOAN (Melia azedarach) THUỘC HỌ XOAN
(MELIACEAE) Ở VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC

Vinh-2018


ii

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH

VŨ THỊ HIỀN

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ
HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA QUẢ CÁC CÂY GỘI NƢỚC
(Anphanamixis polystachya), XÀ CỪ (Khaya senegalensis),
VÀ XOAN (Melia azedarach) THUỘC HỌ XOAN
(MELIACEAE) Ở VIỆT NAM


nghệ Việt Nam, khoa Công nghệ sinh học, khoa Hóa - Đại học Quốc gia Cheng Kung,
Đài Loan.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến PGS. TS Vũ Đình
Hoàng, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, PGS. TS Hoàng Văn Lựu, Trường Đại học
Vinh là người những thầy đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện tốt nhất, giúp
tôi từng bước trong quá trình thực hiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS. TS Nguyễn Hoa Du, PGS. TS Lê Đức Giang,
GS. TS Trần Đình Thắng, Trường Đại học Vinh, đã tạo điều kiện thuận lợi, động viên
tôi trong quá trình làm luận án. Tôi cũng bày tỏ lòng biết ơn GS. TS Tian-Shung WuĐại học Quốc gia Cheng-Kung, Đài Loan giúp đánh giá kết quả.
TS. Đỗ Ngọc Đài, Đại học Kinh tế Nghệ An giúp thu mẫu và định danh.
Nhân dịp này, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, các phòng ban
chức năng, các thầy cô, cán bộ phòng Đào tạo Sau đại học, Viện sư phạm tự nhien
Trường Đại học Vinh, Trường Đại học Tài nguyên-Môi trường, thành phố Hồ Chí
Minh, các bạn đồng nghiệp, học viên cao học, sinh viên, gia đình và người thân đã
động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành luận án này.
Vinh, ngày 15 tháng 12 năm 2018

Vũ Thị Hiền


v
MỤC LỤC
Trang
Mở đầu

1

1. Lý do chọn đề tài

1


1.1.1. Đặc điểm thực vật chung

4

1.1.2. Thành phần hóa học

4

1.1.3. Hoạt tính sinh học

5

1.2.

Cây gội nước (Anphanamixis polystachya)

8

1.2.1. Đặc điểm thực vật

8

1.2.2. Thành phần hóa học

9

1.2.3. Hoạt tính sinh học

15


30

Chƣơng 2: Phƣơng pháp và thực nghiệm

32

2.1. Phương pháp nghiên cứu

32

2.1.1. Các phương pháp xử lý mẫu và chiết

32

2.1.2. Các phương pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các

32

hợp chất
2.1.3. Phương pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất

32


vi
2.2. Hóa chất và thiết bị

32


35

2.3.3.3. Chisocheton compound G (AP-3)

35

2.3.3.4. 6α-acetoxyepoxyazadiradione VI (AP-4)

35

2.3.3.5. β-sitosterol (AP-5)

36

2.3.3.6. -Sitosterol-3-O--D-glucopyranoside (AP-6)

36

2.4. Nghiên cứu các hợp chất từ quả xà cừ (Khaya senegalensis)

38

2.4.1. Thu mẫu

38

2.4.2. Chiết xuất, phân lập, xác định cấu trúc các hợp chất phân lập

38


43

2.5.1. Thu mẫu

43

2.5.2. Chiết xuất, phân lập, xác định cấu trúc các hợp chất phân lập

43

2.5.3. Các dữ liệu vật lý và phổ

43

2.5.3.1. Chất mới (MA-1)

43

2.5.3.2. Apigenin (MA-2)

44

2.5.3.3. Acid ursolic (MA-3)

44

2.5.3.4. Rutin (MA-4)

44


3.1.1. Phân lập hợp chất

48

3.1.2. Xác định cấu trúc

48

3.1.2.1. Hợp chất AP-1

48

3.1.2.2. Hợp chất AP-2

59

3.1.2.3. Hợp chất AP-3

60

3.1.2.4. Hợp chất AP-4

62

3.1.2.5. Hợp chất AP-5

64

3.1.2.6. Hợp chất AP-6


3.2.2.5. Hợp chất KS-5

76

3.2.2.6. Hợp chất KS-6

77

3.3. Quả xoan (Melia azedarach)

79

3.3.1. Phân lập một số hợp chất

79

3.3.2. Xác định cấu trúc

79

3.3.2.1. Hợp chất MA1

79

3.3.2.2. Hợp chất MA2

90

3.3.2.3. Hợp chất MA3


104

Danh mục công trình liên quan đến luận án

105

Tài liệu tham khảo

106

Phụ lục

116


ix
DANH SÁCH BẢNG

Trang
Bảng 3.1. Các hợp chất được tách ra từ quả gội nước

48

Bảng 3.2: Số liệu phổ NMR của hợp chất AP-1

49

Bảng 3.3: Số liệu phổ NMR của hợp chất AP-2

59


73

Bảng 3.12: Dữ liệu phổ NMR của hợp chất KS-4

74

Bảng 3.13: Dữ liệu phổ NMR của hợp chất KS-5

76

Bảng 3.14: Dữ liệu phổ NMR của hợp chất KS-6

78

Bảng 3.15: Các hợp chất được tách ra từ quả xoan (Melia azedarach)

79

Bảng 3.16: Số liệu phổ 1H-NMR của hợp chất MA-1

80

Bảng 3.17: Số liệu phổ 1H-NMR của hợp chất MA-2

90

Bảng 3.18: Số liệu phổ 1H-NMR của hợp chất MA-3

92


Hình 1.3. Cây xà cừ (Khaya senegalensis A.Juss.)

16

Hình 1.4. Cây xoan (Melia azedarach L.)

25

Hình 3.1: Phổ khối lượng HR- ESI-MS của hợp chất AP-1

51

Hình 3.2: Phổ 1H-NMR của hợp chất AP-1

51

Hình 3.3: Phổ 1H-NMR của hợp chất AP-1

52

Hình 3.4: Phổ 13C-NMR của hợp chất MA1

52

Hình 3.5: Phổ 13C-NMR của hợp chất AP-1

53

Hình 3.6: Phổ 13C-NMR của hợp chất AP-1


Hình 3.14: Phổ HSQC của hợp chất AP-1

57

Hình 3.15: Phổ COSY của hợp chất AP-1

57

Hình 3.16: Phổ COSY của hợp chất AP-1

58

Hình 3.17: Phổ khối lượng ESI-MS của MA-1

82

Hình 3.18: Phổ khối lượng HR- ESI-MS của hợp chất MA-1

83

Hình 3.19: Phổ 1H-NMR của hợp chất MA-1

83

Hình 3.20: Phổ 1H-NMR của hợp chất MA-1

84

Hình 3.21: Phổ 1H-NMR của hợp chất MA-1


88

Hình 3.29: Phổ HSQC của hợp chất MA-1

88

Hình 3.30: Phổ COSY của hợp chất MA-1

89

Hình 3.31: Phổ COSY của hợp chất MA-1

89

Hình 3.32: Thử định lượng theo phương pháp food-poisoned technique

90


xii

DANH SÁCH SƠ ĐỒ
Trang
Sơ đồ 2.1. Phân lập các hợp chất từ quả gội nước (Aphanamixis

37

polystachya (Wall.) R.Parker)
Sơ đồ 2.2. Phân lập các hợp chất từ quả xà cừ (Khaya senegalensis

carbon-13)
DEPT: Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer.
HSQC: Heteronuclear Single Quantum Correlation
HMBC: Heteronuclear Multiple Bond Correlation
NOESY: Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy
s: singlet
br s: singlet tù
t: triplet
d: dublet
dd: dublet của duplet
dt: dublet của triplet
m: multiplet
TMS: Tetramethylsilan
DMSO: DiMethylSulfoxide
Đ.n.c.: Điểm nóng chảy.
EC50: Giá trị 50% các tế bào hoặc gốc tự do bị chết hoặc được tạo ra bởi DPPH được
trung hòa
RT: retention time (Thời gian lưu)


1
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Theo thống kê các dược phẩm mới được phép lưu hành trong 20 năm vừa qua
đã cho thấy, các hợp chất thiên nhiên đã và vẫn được coi là nguồn cấu trúc mới để tạo
ra các dược phẩm mới. Đặc biệt rõ ràng nhất là trong lĩnh vực chống ung thư có tới
60%, trong bệnh truyền nhiễm là 70% có nguồn gốc tự nhiên. Ý nghĩa to lớn của
những hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học là ở chỗ chúng không chỉ được sử
dụng trực tiếp làm thuốc chữa bệnh, mà quan trọng hơn là chúng có thể là những chất
mẫu, chất dẫn đường để phát triển những thuốc mới hoặc là các chất dò sinh hoá để

(Anphanamixis polystachya), quả xà cừ (Khaya senegalensis) và xoan (Melia
azedarach) ở Việt Nam.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Chiết chọn lọc với các dung môi thích hợp để thu được hỗn hợp các hợp chất từ
quả các cây gội nước (Anphanamixis polystachya), xà cừ (Khaya senegalensis) và
xoan (Melia azedarach).
- Phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất.
- Thử hoạt tính sinh học của một số hợp chất phân lập được.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp lấy mẫu: mẫu quả cây thu hái, định danh, sấy khô bằng thiết bị
sấy bơm nhiệt. Chiết với thiết bị siêu âm, cất quay chân không thu cao chiết cho
nghiên cứu được nêu ở phần thực nghiệm.
- Phương pháp tách và phân lập: đã sử dụng các phương pháp sắc ký (CC), sắc
ký lớp mỏng (TLC) với pha tĩnh khác nhau như silica gel, sephadex LH-20, RP-18.
- Phương pháp xác định cấu trúc: phổ tử ngoại (UV), phổ hồng ngoại (IR), phổ
khối lượng va chạm electron (EI-MS), phổ khối lượng phun mù electron (ESI-MS),
phổ khối lượng phân giải cao (HR-MS), phổ cộng hưởng từ hạt nhân một chiều (1D
NMR) và hai chiều (2D-NMR) với các kỹ thuật khác nhau như 1H-NMR, 13C-NMR,
DEPT, 1H-1H COSY, HSQC và HMBC đã được sử dụng.
- Thăm dò các hoạt tính sinh học kháng nấm bảo vệ thực vật.
5. Những đóng góp mới của luận án
Nghiên cứu thành phần hoá học và hoạt tính sinh học quả các cây gội nước
(Anphanamixis polystachya), quả xà cừ (Khaya senegalensis) và

xoan (Melia

azedarach) ở Việt Nam, chúng tôi đã thu được một số kết quả như sau:
1. Từ dịch chiết quả quả gội nước (Anphanamixis polystachya) đã phân lập và
xác định cấu trúc 6 hợp chất:
- 04 hợp chất limonoid: dysobinin, chisocheton compound E, chisocheton

6. Cấu trúc của luận án
Luận án bao gồm 112 trang với 21 bảng số liệu, 19 hình và 3 sơ đồ với 109 tài
liệu tham khảo. Kết cấu của luận án gồm: mở đầu (4 trang), tổng quan (25 trang),
phương pháp và thực nghiệm (20 trang), kết quả và thảo luận (69 trang), kết luận (1
trang), danh mục công trình công bố (1 trang), tài liệu tham khảo (8 trang). Ngoài ra
còn có phần phụ lục gồm 130 phổ của một số hợp chất chọn lọc.


4

Chƣơng 1
TỔNG QUAN

1.1. Họ Xoan (Meliaceae)
1.1.1. Đặc điểm thực vật chung
Họ Xoan (Meliaceae), là một họ thực vật nhiệt đới gồm chủ yếu là cây thân gỗ
và cây bụi, có khoảng 50 chi với hơn 550 loài, phân bố khắp các miền nhiệt đới [4].
Theo Phạm Hoàng Hộ, tại Việt Nam họ Xoan có 20 chi với 85 loài phân bố rải rác
khắp đất nước [3].
Một số cây thuộc họ Xoan như xà cừ, gội nước, ngâu, sầu đâu... được sử dụng
từ lâu trong các bài thuốc dân gian cổ truyền của Việt Nam và một số nước châu Á [1].
Họ Xoan được quan tâm nghiên cứu từ năm 1960, cho thấy các hoạt tính sinh học
mạnh mẽ như: kháng viêm, kháng nấm, kháng khuẩn, kháng u, kháng sâu hại và hoạt
tính gây chán ăn cho côn trùng [2,5, 59].
1.1.2. Thành phần hóa học
Thành phần hóa học của họ Xoan rất đa dạng và phong phú với các lớp chất
limonoid, mono-, di-, sesqui-, và triterpenoid, coumarin, chromone, lignan, flavonoid
và các phenolic khác [9, 27, 31, 42, 83].
Hợp chất limonin một trong những thành phần chính trong các loại trái cây họ
cam quýt. Việc xác định cấu trúc của limonin năm 1960 đánh dấu sự bắt đầu của

OR2
R1O

R

3

R3R

O
O

R2

COOCH3

R1

(1) R1=R2=Ac; R3=R4=O; R5=H

(2) R1= R3=H; R2=OAc

Nymania 3

Gedunin

O

COOCH3


O

O

(4) R1=Tig; R2=OAc; R3=CH3

6-deacetylnimbanal

Salannin

+ Điều tiết sự tăng trưởng của côn trùng.

COOR3

OR1

O

CH3COOC
R3
O
R1O
O

HO
O
O

O


O

O
R2

R1

(7) R1=H; R2=iBu; R3=OH: Swietenin C
(8) R1= OH; R2= Tig; R3= OAc: Humilinolid E

+ Hoạt tính kháng bệnh cho cây.
Các hợp chất azadiradion, epoxyazadiradion, salannin và nimbin tinh khiết
không có hoạt tính kháng nấm đáng kể, tuy nhiên khi trộn chúng lại thì hoạt tính kháng
nấm tăng lên vượt trội.
O

O

O

R4

R4

MeOOC
O

R

R


Nimbinin (epoxyazadiradion)

Azadiradione

1.1.3.2. Hoạt tính sinh học trong sử dụng thuốc
+ Hoạt tính kháng ung thư [82].
R4

R7

O

O

OR2
R1

R4

R3

R6

R3

R5

O
O

O
O

R3

(14) R1= R2=Ac; R3=OH; R4=H
7-Deacetylkhivorine

O

R3

O
R2

R1

(15) R1=H; R2=OH; R3=OAc
6-Acetylswietenolide

Ở Việt Nam, xà cừ, xoan ngoài tác dụng bóng mát và lấy gỗ thì còn được sử
dụng trong các bài thuốc cổ truyền: trị ghẻ lở, bệnh ngoài da [5],[3].
1.2. Cây gội nƣớc (Aphanamixis polystachya)
1.2.1. Đặc điểm thực vật
Cây gội nước có tên khoa học là Aphananmixis polystachya, thuộc họ Xoan
(Meliceae). Phân bố rộng rải trong các rừng mưa nhiệt nhiệt đới và cận nhiệt đới: Việt
Nam, Lào, Trung Quốc, Malaixia, Ấn Độ. Ở Việt Nam, cây thường gặp ở Thanh Hóa,
Nghệ An, qua Thừa Thiên- Huế, Kontum, Gia Lai đến Đồng Nai [5], [3].

Hình 1.2: Quả gội nước (Aphananmixis polystachya)

Yoshikawa et al., 1992 phân lập được orientalol C (18) từ cây Aphananmixis
polystachya [62].
Năm 2003, Rasheduzzaman C. và cộng sự [20] đã phân lập hai hợp chất
sesquiterpenoid từ dịch chiết vỏ của Aphananmixis polystachya: 6β,7β -epoxyguai-4en-3-one (19), 6 β,7 β -epoxy-4 β,5-dihydroxyguaiane (20).
H
O
O

OH

(17)

H

H

H

O

O

O

HO

HO

(18)



O

O
O
H
O O

R1

HO

(21) R1 = H, R2 = R3 = OH

(23)

(22) R1 = OH, R2 = R3 = H
O

O

O
O
H
O O

HO

(24)
1.2.2.4. Hợp chất triterpenoid

(33) R1 = β-OH; R2=R3 = OH: 24,25-epoxy&call-7-ene-3β,21,23-triol
(34) R1 = β-OAc; R2=R3 = OAc: 24,25-epoxy-tirucall-7-ene-3β,21,23- triol-triacetate
(35) R1 = R2=R3 = OAc; 9(11)-dehydro: 24,25-epoxytirucall-7,9(11)- diene-3β,21,23triol triacetate
O
O
R2

OH

HO

R1

(36) 21,23R-epoxy-24,25-dihydrotirucall-7-ene-3β,25-diol
(37) R1 = R2 = α-OH, H: 21,23R-epoxytirucall-7,24R-diene-3β,2lα-diol
(38) R1 = β-OAc,H; R2 = H2: 21,23-epoxytirucall-7,24 diene-3β-ol monoacetate
(39) R1= βOH,H; R2 = H2: 21,23-epoxytirucall-7,24 diene-3β-ol
OH
O
HO
OH
HOCH2

HO

COOH

O

(40) 21,23S-epoxytirucal-7-ene-3β,21β,24,25-tetrol 3β-monoacetate


Phổ cộng hưởng từ hạt nhận

13

C-NMR và DEPT cho thấy tín hiệu 30 carbon

bao gồm: 8 carbon methyl, 10 carbon methylen, 5 carbon metin và 7 carbon bậc 4.
Từ các số liệu phổ UV, MS, NMR và so sánh với tài liệu [63], hợp chất MA-6 được
xác định là taraxerol. Hợp chất này được phân lập từ cây Taraxacum officinale và
cũng tìm thấy ở các loài Alnus spp., Skimmia japonica, Rhododendron spp.,
Euphorbia spp. Hợp chất taraxerol có hoạt tính kháng vi sinh vật, chống viêm và
chống khối u.


97

(MA-6) Taraxerol
3.3.2.7. Hợp chất MA-7
Cấu trúc tương tự hợp chất AP-5.
3.3.2.8. Hợp chất MA-8
Cấu trúc tương tự hợp chất AP-6.
3.3.3 Thử hoạt tính sinh học
Phương pháp food-poisoned technique-sử dụng để định lượng hoạt tính kháng
sinh của chất đối với nấm Fusarium oxysporum được xác định bằng cách trộn chất vào
môi trường PDA nóng chảy theo đúng nồng độ thử nghiệm (200 ppm và 500 ppm).
Đĩa petri sau khi cấy được ủ tại 25°C sau 3 và 7 ngày và đo đường kính tản nấm. Hiệu
quả kháng nấm được tính theo công thức:
CV (%) =100 × (Dc-Dt)/(Dc-4)
Trong đó: Dc: đường kính tản nấm trên đĩa petri đối chứng; Dt: đường kính tản