Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học cây bình bát (Annona reticulata L.) ở Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN HUY HÙNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÂY BÌNH BÁT (Annona reticulata L.) Ở VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGHỆ AN - 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN HUY HÙNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÂY BÌNH BÁT (Annona reticulata L.) Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Hóa hữu cơ Mã số: 62.14 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS TRẦN ĐÌNH THẮNG GS. TS YANG CHANG WU NGHỆ AN - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Nghệ An,ngày 23 tháng 7 năm 2016 Tác giả Nguyễn Huy Hùng i MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU. Lý do chọn đề tài. Nhiệm vụ nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu.

Phương pháp nghiên cứu. Những đóng góp mới của luận án. Bố cục của luận án. 3 Chương 1 TỔNG QUAN.

Thành phần hóa học chi Na (Annona). Các hợp chất diterpenoid kauran. Các hợp chất alkaloid. Các hợp chất lignan.

Các hợp chất acetogenin. Các hợp chất flavonoid. Đặc điểm thực vật. Thành phần hóa học.

Sử dụng và hoạt tính sinh học. Hoạt tính sinh học. 35 Chương 2 PHƯƠNG PHÁP VÀ THỰC NGHIỆM. Phương pháp nghiên cứu.

Mẫu thực vật. Các phương pháp phân lập các hợp chất. Phương pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất. Điểm nóng chảy (Mp).

Phổ khối lượng (MS). Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR). Xác định hoạt tính ức chế sự sản sinh NO. Nuôi cấy tế bào.

Khả năng sống sót của tế bào. Đo nitric oxide/nitrite. Phân tích thống kê. Chiết, phân lập các hợp chất phân lập được từ lá bình bát.

Hằng số vật lý và các dữ liệu phổ của các hợp chất phân lập được từ lá bình bát 42 2. Hợp chất annonaretin A (chất mới) (ARLH1). Ent-kaur-16-en-19-oic acid (kaurenoic acid) (ARLH2). Hợp chất taraxerol (ARLH3).

Hợp chất β-sitosterol (ARLH4). Hợp chất 16α-hydro-19-al-ent-kauran-17-oic acid (ARLH5). Hợp chất 6β-hydroxystigmast-4-en-3-one (ARLH6). Hợp chất 16β-hydroxy- 17-acetoxy-ent-kauran-19-oic acid (ARLH7).

Hợp chất 16α-hydro-ent-kauran-17,19-dioic acid (ARLE1). Hợp chất taraxasterol (ARLE3). Hợp chất uvaol (ARLE4). Hợp chất rutin (ARLE5).

Chiết, phân lập các hợp chất phân lập được từ hạt bình bát. Hằng số vật lý và các dữ liệu phổ của các hợp chất phân lập được. Hợp chất uvarigrandin A (ARSE1). Hợp chất cis-reticulatacin-10-on (ARSE2).

Hợp chất rotundic acid (ARSE4). Hợp chất pedunculoside (ARSE5). Hợp chất β-sitosterol (ARSE6). Hợp chất β -sitosteryl-3-O- β -D-glucopyranosit (ARSE7).

Hợp chất sinapaldehyde glucoside (ARSE8). Hợp chất eleutheroside B (ARSE9). Hợp chất vanilic acid (ARSE10). 53 Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.

Xác định cấu trúc các hợp chất từ lá bình bát. Phân lập các hợp chất từ lá bình bát. Xác định cấu trúc các hợp chất.1 Xác định cấu trúc hợp chất ARLH1. Xác định cấu trúc hợp chất ARLH2.

Xác định cấu trúc hợp chất ARLH3. Xác định cấu trúc hợp chất ARLH4. Xác định cấu trúc hợp chất ARLH5. Xác định cấu trúc hợp chất ARLH6.

Xác định cấu trúc hợp chất ARLH7. Xác định cấu trúc hợp chất ARLE1. Xác định cấu trúc hợp chất ARLE2. Xác định cấu trúc hợp chất ARLE3.

Xác định cấu trúc hợp chất ARLE4. Xác định cấu trúc hợp chất ARLE5. Xác định cấu trúc các hợp chất từ hạt bình bát .1 Phân lập các hợp chất từ hạt bình bát. Xác định cấu trúc hợp chất phân lập từ hạt bình bát.

Xác định cấu trúc hợp chất ARSE1 (uvarigrandin A). Xác định cấu trúc hợp chất ARSE2 (cis-reticulatacin-10-one). Xác định cấu trúc hợp chất ARSE3 (N- (Triacontanoyl)tryptamin). Xác định cấu trúc hợp chất ARSE4 (acid rotundic).

Xác định cấu trúc hợp chất ARSE5 (pedunculoside). Xác định cấu trúc hợp chất ARSE6 (β-sitosterol). Xác định cấu trúc hợp chất ARSE7 (β-sitosteryl-3-O-β-D-glucopyranoside). Xác định cấu trúc hợp chất ARSE8 (Sinapaldehyde glucoside).

Xác định cấu trúc hợp chất ARSE9 (eleutheroside B). Xác định cấu trúc hợp chất ARSE10 (acid vanilic). Tác động ức chế sản sinh NO của một số hợp chất phân lập từ lá bình bát. 119 DANH MỤC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN.

120 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 121 PHỤ LỤC iv DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT 13 C-NMR: Carbon Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon-13) 1 H-NMR: Proton Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton) br s: singlet tù CC: Column Chromatography (Sắc kí cột) Đ.: Điểm nóng chảy. d: doublet dd: doublet của doublet DEPT: Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer. DMSO: DiMethylSulfoxide dt: doublet của triplet EC50: Giá trị 50% các tế bào hoặc gốc tự do bị chết hoặc được tạo ra bởi DPPH được trung hòa EI-MS: Electron Impact-Mass Spectroscopy (Phổ khối va chạm electron) ESI-MS: Electron Spray Ionzation-Mass Spectroscopy (Phổ khối lượng phun mù electron) FC: Flash Chromatography (Sắc ký cột nhanh) GC-MS: Gas Chromatography-Mass Spectrometry (Sắc ký khí-khối phổ liên hợp) HMBC: Heteronuclear Multiple Bond Correlation HPLC: High Performance Liquid Chromatography (Sắc ký lỏng cao áp) HR-ESI-MS: High Relution-Electron Spray Impact Mass Spectroscopy (Phổ khối lượng phân giải cao phun mù electron) HSQC: Heteronuclear Single Quantum Correlation IR: Infrared Spectroscopy (Phổ hồng ngoại) m: multiplet MS: Mass Spectroscopy (Phổ khối lượng) NOESY: Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy RT: retention time (Thời gian lưu) s: singlet t: triplet TLC: Thin Layer Chromatography (Sắc kí lớp mỏng) TMS: Tetramethylsilan v DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1: Các hợp chất diterpenoid kauran và nor-kauran diterpenoid.2: Các hợp chất alkaloid khung seco-benzylisoquinoline.3: Các alkaloid khung miscellaneous isoquinoline .4: Các alkaloid khung oxoaporphine .5: Các alkaloid kiểu nonisoquinoline.6: Các hợp chất lignan kiểu furofuran .8: Các hợp chất acetogenin .9: Thành phần dinh dưỡng quả bình bát .10: Acetogenin từ bình bát.1: Các hợp chất phân lập từ lá bình bát.2: Số liệu phổ NMR của hợp chất ARLH1 .3: Số liệu phổ NMR của hợp chất ARLH2 .4: Số liệu phổ 13C-NMR của hợp chất ARLH3 .5: Số liệu phổ NMR của hợp chất ARLH4 .6: Số liệu phổ 13C-NMR của hợp chất ARLH5 .7: Số liệu phổ NMR của hợp chất ARLH6 .8: Số liệu phổ NMR của hợp chất ARLH7 .9: Số liệu phổ NMR của hợp chất ARLE1 .10: Số liệu phổ NMR của hợp chất ARLE3 .11: Số liệu phổ NMR của hợp chất ARLE4 (Uvaol).12: Số liệu phổ 13C- NMR của hợp chất ARLE5 .14: Phổ 1H-NMR, 13C-NMR và DEPT của hợp chất ARSE1 .15: Phổ 1H-NMR, 13C-NMR và DEPT của hợp chất ARSE2 .16: Số liệu phổ NMR của hợp chất ARSE3.17: Số liệu phổ 13C- NMR của hợp chất ARSE4.18: Số liệu phổ 13C- NMR của hợp chất ARSE5.19: Số liệu phổ 13C- NMR của hợp chất ARSE7.20: Số liệu phổ 13C- NMR của hợp chất ARSE8.21: Số liệu phổ 13C- NMR của hợp chất ARSE9.22: Dữ kiện phổ 13C-NMR của hợp chất ARSE10.23: Các tác động ức chế sản sinh NO trong tế bào RAW 264.

113 vi DANH MỤC HÌNH Trang Hình 3.1: Phổ HR-ESI-MS của hợp chất ARLH1 .2: Phổ 1H-NMR của hợp chất ARLH1 .3: Phổ 1H-NMR của hợp chất ARLH1 .4: Phổ 1H-NMR của hợp chất ARLH1 .5: Phổ 13C-NMR của hợp chất ARLH1 .6: Phổ 13C-NMR của hợp chất ARLH1 .7: Phổ 13C-NMR của hợp chất ARLH1 .8: Phổ DEPT của hợp chất ARLH1 .9: Phổ DEPT của hợp chất ARLH1 .10: Phổ HMBC của hợp chất ARLH1.11: Phổ HMBC của hợp chất ARLH1.12: Phổ HMBC của hợp chất ARLH1.13: Phổ HMBC của hợp chất ARLH1.14: Phổ HMBC của hợp chất ARLH1.15: Phổ HSQC của hợp chất ARLH1.16: Phổ HSQC của hợp chất ARLH1.17: Phổ HSQC của hợp chất ARLH1.18: Phổ COSY của hợp chất ARLH1.19: Phổ COSY của hợp chất ARLH1.20: Phổ COSY của hợp chất ARLH1. 72 vii DANH MỤC SƠ ĐỒ Trang Sơ đồ 2.1: Chiết xuất các hợp chất trong lá cây bình bát .2: Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cao hexane lá bình bát .3: Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cao ethyl acetate lá bình bát.4: Sơ đồ chiết xuất hạt bình bát.5: Sơ đồ phân lập các hợp chất từ hạt bình bát. 49 viii MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Họ Na (còn gọi là họ Mãng cầu - Annonaceae Juss) là họ lớn có khoảng 135 chi và khoảng 2500 loài [5].

Phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Trung tâm đa dạng đa dạng nhất của họ Na (Annonaceae) là vùng nhiệt đới Indo-Malaysis và nhiệt đới châu Mỹ. Có một vài loài phân bố khắp các lục địa như: xylopia được tìm thấy ở Trung và Nam Mỹ, châu Phi, Madagascar, châu Á và châu Úc. Họ Na (Annonaceae) hiện đã biết khoảng 34 chi và khoảng 900 loài ở châu Mỹ, 42 chi và 450 loài ở châu Phi và Madagascar, 51 chi và 950 loài ở châu Á và châu.

Về phương diện kinh tế, họ Na có giá trị kinh tế quan trọng, là nguồn cung cấp quả ăn được; dầu hạt của một số loài được sử dụng để sản xuất dầu ăn, xà phòng; vỏ của một số loài được sử dụng sản xuất rượu. Mùi thơm của loài Cananga odorata là nguyên liệu quan trọng dùng trong nước hoa. Về phương diện y học, một số loài đã được sử dụng trong y học cổ truyền để điều trị nhiều bệnh khác nhau: mụn nhọt, mất kinh, hen suyễn, ho, chướng bụng, chứng khó tiêu, bệnh sốt, ngộ độc, chứng phong thấp, bệnh ghẻ, viêm da, đau răng, vết thương và lở loét nhỏ, chống co thắt, trị rắn cắn, diệt sâu bọ. Rễ của một số loài được sử dụng để điều trị bệnh tiêu chảy, kiết lỵ, đau dạ dày.

Trong y học hiện đại, từ năm 1982 họ Na bắt đầu được quan tâm đặc biệt bởi các nhà khoa học bằng việc phát hiện lớp chất acetogenin có hoạt tính kháng u, chống ung thư, chống oxi hóa, kháng HIV với liều lượng thấp, và có tính chọn lọc cao do đó tác dụng phụ rất ít [11]. Ngoài acetogenin, rất nhiều công trình nghiên cứu đã cho thấy nhiều lớp chất có hoạt tính kháng u, kháng khuẩn, chống sốt rét mạnh mẽ. Việt Nam có 4 loài, trong đó có ba loài là cây trồng gồm: Annona squamosa L. [173]; nhiều công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về ba loài Annona squamosa L.

chứng minh rằng các loài này đều có hoạt tính sinh học: chống viêm khớp, kháng ung thư, chống co giật, trị đái tháo đường, 1 giảm mỡ máu, chống viêm, chống oxi hóa, hạ huyết áp, chống kí sinh trùng, chống sốt rét, diệt côn trùng, chống co thắt dạ dày - môn vị, chữa lành vết thương [180]. Một số sản phẩm thuốc, thực phẩm chức năng đã được nghiên cứu ứng dụng trên thị trường có nguồn gốc từ các loài này. Tuy nhiên, loài bình bát (Annona reticulata L.) chưa nhận được nhiều sự quan tâm nghiên cứu của giới khoa học.