LỜI MỞ ĐẦU
Vốn là một đất nước được thiên nhiên ưu đãi, nằm trong vùng nhiệt đới gió
mùa, Việt Nam có một thảm thực vật vô cùng phong phú và đa dạng với hơn 12.000
loài thực vật bậc cao khác nhau. Từ nhiều thế kỷ nay, thực vật không chỉ là nguồn
cung cấp dinh dưỡng cho con người mà còn là những phương thuốc chữa bệnh hết
sức quý giá. Cho đến nay, việc nghiên cứu và phát triển các dược phẩm mới từ các
nguồn nguyên liệu tự nhiên vẫn đang đóng góp mạnh mẽ vào các lĩnh vực điều trị
bao gồm chống ung thư, chống nhiễm khuẩn, chống viêm, điều chỉnh miễn dịch và
các bệnh về thần kinh. Giữa những năm 2000 – 2005, hơn 20 thuốc mới là sản phẩm
thiên nhiên hoặc dẫn xuất từ thiên nhiên đã được đưa vào sản xuất. Với việc đưa vào
các phương pháp sàng lọc hoạt tính sinh học nhanh thách thức đặt ra cho các nhà hóa
học là việc nghiên cứu các quy trình phân tách hiệu quả các hợp chất thiên nhiên từ
các nguồn thực vật, vi nấm, sinh vật biển… và thực hiện các chuyển hóa hóa học, ví
dụ như bằng các con đường biomimetic, để tạo ra các dẫn xuất mới.
Cây Vông nem (Erythrina orientalis L. Murr., Fabaceae) là một trong những
vị thuốc kinh nghiệm trong dân gian Việt Nam và nhiều nước khác trên thế giới có
tác dụng an thần, hạ huyết áp, kháng khuẩn và chống loãng xương. Cây Vông nem
của Việt Nam còn chưa được nghiên cứu nhiều về hóa học. Trong chương trình
nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các cây thuốc cổ truyền của
Việt Nam, chúng tôi đã lựa chọn cây Vông nem (Erythrina orientalis L. Murr.,
Fabaceae) làm đối tượng nghiên cứu của luận văn này.
1
Chương 1:
TỔNG QUAN
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHI ERYTHRINA [1, 32, 33, 34]
Họ Đậu (Fabaceae) là họ lớn thứ hai của thực vật có hoa với 650 chi và trên
18.000 loài. Các tên gọi thông thường chủ yếu của các loài trong họ này là Đỗ hay
Đậu và họ này chứa một số loài cây quan trọng bậc nhất trong cung cấp thực phẩm
cho con người.
Tất cả các thành viên trong họ này đều có hoa chứa 5 cánh hoa, trong dó bầu
nhụy lớn khi phát triển được sẽ tạo ra quả thuộc loại quả đậu, hai vỏ của nó có thể
• Erythrina haerdii Verdc. (Tanzania)
• Erythrina hazomboay Du Puy & Labat (Madagascar)
• Erythrina herbacea L. (Southeastern United States, Northeastern Mexico)
• Erythrina humeana Spreng. (South Africa)
• Erythrina lanceolata Standl.
• Erythrina latissima E.Mey.
• Erythrina lysistemon Hutch. (South Africa)
• Erythrina madagascariensis Du Puy & Labat (Madagascar)
• Erythrina megistophylla (Ecuador)
• Erythrina mulungu Diels Mart. (Brazil)
3
• Erythrina perrieri R.Viguier (Madagascar)
• Erythrina poeppigiana (Walp.) O.F.Cook
• Erythrina polychaeta Harms (Ecuador)
• Erythrina rubrinervia Kunth
• Erythrina sacleuxii Hua (Kenya, Tanzania)
• Erythrina sandwicensis O.Deg. (Hawaii)
• Erythrina schimpffii Diels (Ecuador)
• Erythrina schliebenii Harms (extinct: 1938)
• Erythrina senegalensis DC.
• Erythrina speciosa Andrews (Brazil)
• Erythrina stricta Roxb. (Southeast Asia)
• Erythrina suberosa Roxb.
• Erythrina tahitensis Nadeaud (Tahiti)
• Erythrina tuxtlana Krukoff & Barneby (Mexico)
• Erythrina variegata L. (Cambodia, Okinawa, Fiji, Bangladesh, Tibet,
Thailand, Vietnam)
• Erythrina velutina Willd. (Caribbean, South America, Galápagos Islands)
• Erythrina vespertilio Benth. (Australia)
• Erythrina zeyheri Harv.
Theo [1, 2] tác dụng dược lý của lá Vông nem như sau. Lá Vông có tác dụng
ức chế thần kinh trung ương, làm yên tĩnh, gây ngủ, hạ nhiệt độ, hạ huyết áp, co bóp
các cơ; lá vông ít độc. Nước sắc 10% lá vông, 9% NaCl có tác dụng làm co cứng cơ
chân ếch và cơ thắt trực tràng, co thắt cơ van, cơ hậu môn.
Ở Trung Quốc vỏ cây vông được dùng làm thuốc chữa sốt, sát trùng, thông
tiểu, an thần và gây ngủ; dùng trong bệnh thổ tả, lỵ, amip và trực trùng, nhuận tràng.
Ngoài ra còn dùng làm thuốc xoa bóp, thuốc mỡ.
1.2.3 Các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của E.
orientalis
Các nghiên cứu được thực hiện trên E. orientalis được thu thập ở Trung Quốc,
Nhật Bản, Ấn Độ, Pakistan, Indonesia, Samoa với các bộ phận lá, vỏ thân, rễ và gỗ
nhằm mục đích xác định các hợp chất thành phần, đặc biệt là các hoạt chất quyết
định cho các hoạt tính kháng khuẩn và kháng viêm. Các hợp chất được phân lập có
các cấu trúc đa dạng của các alkaloid (erythrinan và tetrahydroprotoberberin),
7
flavonoid (isoflavanon, isoflavon, pterocarpan, stilben và benzofuran) và
diphenylpropandiol. Sự prenyl hóa là một đặc trưng cấu trúc lý thú có thể đóng vai
trò nhất định trong các hoạt tính của các hợp chất flavonoid từ E. orientalis.
1.2.3.1 Các alkaloid
Từ những năm 1970, S. Ghosal và cộng sự (Đại học Banaras Hindu, Ấn Độ)
đã tiến hành định lượng alkaloid trong các bộ phận của E. orientalis [4]. Vỏ thân
chứa 0,11% alkaloid với các alkaloid chính là erysotrin (1), erysodin (2), erysovin
(3), erysonin (4), hypaphorin (5) và muối picrat của metyl ete (6). Lá chứa 0,035 %
alkaloid với các alkaloid chính là erysotrin (7), erysodin (8), erythralin hiđroclorua
(9) và hypaphorin. Hạt chứa 0,082 % alkaloid trong đó hypaphorin là thành phần
chính, erysopin (10) và erysotin (11).
Năm 1999, K. Ito (Đại học Meijo, Nhật Bản) đã tổng kết các alkaloid có trong
E. orientalis [8]. Ngoài các alkaloid trên, erybidin (12) và reticulin (13), báo cáo còn
nêu ra alkaloid dãy tetrahydroprotoberberin, scoulerin (14) và coreximin (15).
CH
CH
3
N
H
3
CO
5 10
8
N
OCH
3
OH
OH
H
3
CO
H
N
OH
H
3
CO
H
OH
OCH
3
14 15
1.2.3.2Các flavonoid
Năm 1977, Deshpande V. H. và cộng sự đã phân lập từ vỏ ngoài E. orientalis
30
Năm 1996, H. Tanaka và cộng sự (Đại học Meijo, Nhật Bản) đã phân lập
được một pterocarpan mới từ gỗ E. orientalis, hydroxycristacarpon (11b-
hydroxydienon) (31). 11b-Hydroxydienon đã được biết đến như là dẫn xuất của các
pterocarpan phytoalexin được tạo thành bằng sự loại độc oxi hóa sự biến hóa của vi
khuẩn. Đây là công bố đầu tiên về 11b-hydroxydienon từ chi Erythrina, và
hydroxycristacarpon là một pterocarpan hiếm có cả nhóm prenyl và p-quinol trong
cấu trúc. Các hợp chất khác được phân lập là pterocapan, crystacarpin (32) và 2
isoflavon, osajin (33) và wighteon (34) [19].
O
O
OCH
3
OH
O
H
O
O
CH
3
CH
3
OCH
3
OH
OH
H
31 33
35 37
O
OH
OH
O
OH
38
Năm 1998, H. Tanaka và cộng sự (Đại học Meijo, Nhật Bản) đã phân lập từ rễ
E. orientalis 2 pterocarpan mới là orientanol B (39) và orientanol C (40) cùng với 2
11
pretocarpan đã biết, folitenol (41) và erythrabyssin II (24), một pterocarpen,
erycristagallin (23), và isoflavon prenyl, bidwillol A (42) [21].
O
O
OH
H
H
3
CO
H
O
O
OH
H
H
O
39 40
O
O
OH
OH
O
45 46
Năm 2002, M. Sato và cộng sự (Đại học Asahi, Nhật Bản) đã công bố nghiên
cứu về hoạt tính kháng khuẩn của 7 isoflavonoid, orientanol B (39) (9-hydroxy-3-
methoxy-2-γ,γ-dimethylallylpterocarpan), erystagallin A (47) (3,6a-dihydroxy-9-
methoxy-2,10-di(γ,γ-dimethylallyl)pterocarpan), cristacarpin (48) (3,6a-dihydroxy-9-
methoxy-10-γ,γ-dimethylallylpterocarpan), sigmoidin K (49) (3,9-dihydroxy-2,10-
di(γ,γ-dimethylallyl)coumestan), erycristagallin (23) (3,9-dihydroxy-2,10-di(γ,γ-
dimethylallyl)-6a,11a-dehydropterocarpan), 2-(γ,γ-dimethylallyl)-6a-
hydroxyphaseollidin (50) (3,6a,9-trihydroxy 2,10-di(γ,γ-dimethylallyl)pterocarpan),
eryvarin A (51) (6a-hydroxy-3-methoxy(3′,4′-dihydro-3′-hydroxy)-2′,2′-
dimethylpyrano[5′,6′:9,10]pterocarpan) được phân lập từ E. variegata đối với các vi
khuẩn gây sâu răng. 3,9-Dihydroxy-2,10-di(γ,γ-dimethylallyl)-6a,11a-
dehydropterocarpan (erycristagallin) có hoạt tính kháng khuẩn mạnh nhất đối với các
streptococci đường miệng, các chủng Actinomyces và Lactobacillus với nồng độ MIC
là 1,56–6,25 μg/ml tiếp đó là 3,6a-dihydroxy-9-methoxy-2,10-di(γ,γ-dimethylallyl)
pterocarpan (erystagallin A) và 9-hydroxy-3-methoxy-2-γ,γ-
dimethylallylpterocarpan (orientanol B) (MIC 3,13–12,5 μg/ml). Tác dụng kháng
khuẩn của erycristagallin đối với các mutan streptococci được dựa trên một tác dụng
diệt khuẩn. Erycristagallin (MIC 6,25 μg/ml) đã ức chế hoàn toàn sự hợp nhất của
thymidin được đánh dấu đồng vị vào các tế bào Streptococus mutans. Sự hợp nhất
của glucozơ được đánh dấu đồng vị vào các tế bào vi khuẩn cũng được ức chế mạnh
ở MIC, và ½ MIC của hợp chất giảm sự hợp nhất xuống khoảng một nửa. Các phát
13
hiện đã cho thấy erycristagallin là tác nhân hóa học mạnh trong ngăn chặn sâu răng
bằng cách ức chế sự phát triển của các vi khuẩn gây sâu răng và bằng cách tác động
vào sự hợp nhất của glucozơ quyết định cho sự sản sinh các axit hữu cơ [12].
O
Meijo, Nhật Bản) đã sàng lọc hoạt tính kháng khuẩn đối với Staphylococcus aureus
kháng methicillin (MRSA) của 16 isoflavonoid được phân lập từ E. variegata. Mười
bốn trong số 16 hợp chất được nghiên cứu bao gồm cristacarpin (48) (3,6a-
dihydroxy-9-methoxy-10-c,c-dimethylallylpterocarpan), erycristagallin (23) (3,9-
dihydroxy-2,10-di(c,c-dimethylallyl)-6a,11a-dehydropterocarpan), erystagallin A (47)
14
(6a-hydroxy-3-methoxy(3’,4’-dihydro-3’-hydroxy)-2’,2’-
dimethylpyrano[5’,6’:9,10]pterocarpan), erysubin F (52) (7,4’-dihydro-8,3’-di(c,c-
dimethylallyl)isoflavone), eryvarin A (51) (6a-hydroxy-3-methoxy(3’,4’-dihydro-3’-
hydroxy)-2’,2’-dimethylpyrano[5’,6’:9,10]pterocarpan), eryvarin C (53) (2’,4’-
dihydroxy-2’’,2’’-dimethylpyrano[5’’,6’’:6,7]isoflavan, eryvarin D (54) (3-
hydroxy-9-methoxy-10-c,c-dimethylallyl-6a,11a-dehydropterocarpan), eryvarin E
(55) (3-hydroxy-9-methoxy-2,10-di(c,c-dimethylallyl)-6a,11a-dehydropterocarpan),
folitenol (41) (3-hydroxy-2-c,c-dimethylallyl-2’’,2’’-
dimethylpyrano[5’’,6’’:9,10]pterocarpan), orientanol B (39) (9-hydroxy-3-
methoxy-2-c,c-dimethylallylpterocarpan), orientanol C (40) (9-hydroxy-10-c,c-
dimethylallyl-2’,2’-dimethylpyrano[5’,6’:2,3]pterocarpan), orientanol F (45) (2’,4’-
dihydroxy-6-c,c-dimethylallyl-2’’,2’’-dimethylpyrano[5’’,6’’:7,8]isoflavanon),
phaseollidin (56) (3,9-dihydroxy-10-c,c-dimethylallylpterocarpan), phaseollin (57)
(3-hydroxy-2’,2’-dimethylpyrano[5’,6’:9,10]pterocarpan), sigmoidin K (49) (3,9-
dihydroxy-2,10-di(c,c-dimethylallyl)coumestan) và 2-(c,c-dimethylallyl)-6a-
hydroxyphaseollidin (57) (3,6a,9-trihydroxy-2,10-di(c,c-dimethylallyl)pterocarpan)
cho hoạt tính kháng khuẩn ở nồng độ rất khác nhau. Hai hợp chất có hoạt tính kháng
khuẩn mạnh nhất là erycristagallin và orientanol B với các giá trị MIC 3,13–6,25 μg/
ml [16].
Năm 2002, H. Tanaka và cộng sự (Đại học Meijo, Nhật Bản) đã phân lập
được từ rễ của E. variegata 2 diphenylpropan-1,2-diol mới, eryvarinol A (58) và
eryvarinol B (59). Cấu trúc của các hợp chất này đã được xác định là 1-(4-
hydroxy-2-methoxyphenyl)-2-(4-hydroxy-3,5-dimethoxybenzoyloxy)-3-(4-
hydroxyphenyl)propan-1-ol và dẫn xuất 3’’-prenyl của nó. Cả hai hợp chất này đều
3
OH
H
58 59
Năm 2003, H. Tanaka và cộng sự (Đại học Meijo, Nhật Bản) đã phân lập từ rễ
E. variegata các 3-phenoxychromon mới, eryvarin F (60) và G (61). Eryvarin F và G
là 2 dẫn xuất 3-phenoxychromon khác thường với 2 nhóm isoprenoid. Cấu trúc của
các hợp chất này đã được xác định là 3-(2,4-dihydroxyphenoxy)-7-hydroxy-6,8-
di(3,3-dimethylallyl)chromen-4-on và 3-(2,4-dihydroxyphenoxy)-8-(3,3-
dimethylallyl)-2,2-dimethylpyrano[5,6:6,7]chromen-4-on [18].
O
O
OH
O
OH
OH
O
O
O
OH
OH
O
60 61
16
Năm 2003, H. Tanaka và cộng sự (Đại học Meijo, Nhật Bản) tiếp tục công bố
một arylbenzofuran, erypoegin F (62) và 4 isoflavonoid, erypoegin G–J (63-65) cùng
với 6 isoflavonoid đã biết, erypoegin A–E (67-71). Erypoegin F là một 2-
arylbenzofuran hiếm có một nhóm fomyl và erypoegin là isoflavonoid thiên nhiên
đầu tiên có nhóm 2-oxo-3-metylbutyl [28].
64 65
17
O
O
OCH
3
OH
H
O
66
Năm 2004, M. Sato (Đại học Asahi, Nhật Bản) nghiên cứu về khả năng kháng
khuẩn của bidwillon B (46) được phân lập từ E. variegata. Bidwillon B ức chế sự
phát triển của 12 chủng MRSA ở nồng độ MIC 3,13–6,25 μg/ml, trong khi các MIC
của mupirocin là 0,20–3,13 mg/l. Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) của bidwillon
B và mupirocin tương ứng là 6,25–25 mg/l (MBC
90
: 1,25 mg/l) và 3,13-25 mg/l
(MBC
90
: 25 mg/l). Khi bidwillon B và mupirocin được kết hợp, các tác dụng hợp
đồng đã được xác định cho 11 chủng MRSA (chỉ số nồng độ ức chế các phân đoạn,
0,5–0,75). Các giá trị MBC của mupirocin khi có bidwillon B (3,13 g/ml) đã được
giảm xuống 0,05–1,56 g/ml. Bidwillon B ở các giá trị MIC ức chế mạnh sự hợp nhất
của thymidin, uridin, glucozơ và isoleucin được đánh dấu phóng xạ vào các tế bào
MRSA. Mupirocin có tác dụng ức chế thấp hơn bidwillon B đối với sự hợp nhất của
thymidin, uridin và glucozơ, nhưng sự hợp nhất isoleucin đã được ngăn chặn hoàn
toàn bởi kháng sinh này. Các kết quả này đã cho thấy bidwillon B có hoạt tính kháng
MRSA đủ mạnh để ức chế sự phát triển và hồi phục và hợp chất này đã tác dụng hợp
đồng với mupirocin. Các kết quả cũng cho thấy cả 2 hợp chất đã tác dụng lên MRSA
qua các cơ chế khác nhau. Bidwillon B có thể được chứng tỏ là một tác nhân điều trị
OH
OCH
3
O
OH
H
3
CO
OCH
3
O
CHO
OH
74 75
19
OH
OH
O
CHO
OH
O
CHO
OH
OCH
3
OCH
3
OH
20
O
O
OH
OH
OH
O
O
O
OH
OH
O
H
3
CO
80 81
Năm 2007, Y. Zhang và cộng sự (Đại học Dược Shen Yang, Trung Quốc)
công bố nghiên cứu về hoạt tính chống loãng xương của phần chiết vỏ thân E.
variegata (EV) được thử nghiệm trên chuột được cắt bỏ buồng trứng. Sự tiếp nhận
phần chiết EV ở lượng 300 và 600 mg/kg mỗi ngày bằng đường uống trong 14 tuần
đã ngăn chặn sự tăng các mức ALP, OCN huyết thanh và DPD nước tiểu gây bởi
OVX. Sự phân tích hình thái mô đầu gần xương chày cho thấy phần chiết EV ngăn
chặn sự giảm độ dày thớ và diện tích thớ gây bởi sự thiếu hụt estrogen cũng như khôi
phục sự tăng phân tách thớ trong một sự phụ thuộc vào nồng độ. Hơn thế nữa, phần
chiết EV làm tăng sự hấp thụ năng lượng và sự cứng chắc của thân xương giữa
xương đùi chuột. Nghiên cứu này đã cho thấy rõ EV có thể kìm hãm tốc độ luân
chuyển xương cao gây bởi sự thiếu hụt estrogen, kìm hãm sự mất xương và tăng các
tính chất cơ sinh của xương trên chuột OVX [24].
OH
O
OH
88 89
O
OH
OH
O
OH
90
22
Chương 2:
NHIỆM VỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN
1- Xây dựng một quy trình chiết thích hợp để điều chế các phần chiết chứa các
hợp chất hữu cơ thiên nhiên từ lá, vỏ thân và gỗ cây Vông nem.
2- Nghiên cứu quy trình phân tích và phân tách các phần chiết nhận được từ từ
lá, vỏ thân và gỗ cây Vông nem.
3- Phân lập các hợp chất chính trong các phần chiết nhận được từ từ lá, vỏ
thân và gỗ cây Vông nem.
4- Xác định cấu trúc của các hợp chất được phân lập.
2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1 Phương pháp chiết và phân tách các hợp chất trong mẫu thực vật
Ngâm chiết mẫu thực vật đã phơi khô, nghiền nhỏ bằng MeOH. Để tăng hiệu
suất chiết tiến hành ngâm chiết nhiều lần, mỗi lần ngâm trong 3 ngày. Phần chiết
MeOH này sau đó được phân bố giữa H
2
O và các dung môi hữu cơ khác nhau nhằm
làm giàu các lớp chất theo độ phân cực tăng dần.
- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (
1
H-NMR) và phổ cộng hưởng từ hạt
nhân cacbon 13 (
13
C-NMR) với chương trình DEPT; và
- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều (2D NMR), HSQC và HMBC.
25
Copyright: Tài liệu đại học ©