Tài liệu Luận án tiến sĩ nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của 2 loài markhamia stipulata var. canaense

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- NGÔ TRỌNG NGHĨA NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA 2 LOÀI MARKHAMIA STIPULATA VAR. CANAENSE V.S. DANG VÀ STEREOSPERMUM BINHCHAUENSIS V.S. DANG THUỘC HỌ QUAO (BIGNONIACEAE) LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC TP. HỒ CHÍ MINH, 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- NGÔ TRỌNG NGHĨA NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA 2 LOÀI MARKHAMIA STIPULATA VAR. CANAENSE V.S. DANG VÀ STEREOSPERMUM BINHCHAUENSIS V.S. DANG THUỘC HỌ QUAO (BIGNONIACEAE) CHUYÊN NGÀNH: HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN MÃ SỐ: 9440117 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. 2. PGS.TS. MAI ĐÌNH TRỊ PGS.TS. TRẦN CÔNG LUẬN TP. HỒ CHÍ MINH, 2020 LỜI CẢM ƠN ----------Với tấm lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin kính gửi lời cảm ơn đến PGS. TS. MAI ĐÌNH TRỊ và PGS.TS. TRẦN CÔNG LUẬN Đã tận tình hướng dẫn và quan tâm thường xuyên đến suốt quá trình thực hiện công trình nghiên cứu của tôi. TS. NGUYỄN TẤN PHÁT Đã giúp đỡ, động viên, chia sẽ những kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình học, nghiên cứu và thực hiện luận án. TS. ĐẶNG VĂN SƠN Đã nhận danh mẫu nguyên liệu để tôi thực hiện luận án. GS. TS. NGUYỄN CỬU KHOA Đã động viên, giúp đỡ trong quá trình học tập và thực hiên luận án. Cố PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HẠNH Đã truyền đạt cho tôi những kiến thức nền tảng vững chắc trong thời gian học và thực tập tại Viện Công nghệ Hóa học . Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, cán bộ các phòng ban đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành các thủ tục trong quá trình học tập, thực hiện và bảo vệ luận án. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô công tác tại Viện Công Nghệ Hóa học, quý thầy cô công tác tại Trường Đại Học Kiên Giang, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ và động viên tôi trong thời gian học tập và thực hiện luận án. Cuối cùng xin cảm ơn gia đình đã động viên, tạo mọi điều kiện từ vật chất đến tinh thần để học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án này. Xin chân thành cảm ơn. TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020 NGÔ TRỌNG NGHĨA NGÔ TRỌNG NGHĨ LỜI CAM ĐOAN Luận án Tiến sĩ Hóa học: ―Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của 2 loài Markhamia stipulata var. canaense V.S. Dang và Stereospermum binhchauensis V.S. Dang thuộc họ Quao (Bignoniaceae)‖ do tôi thực hiện, các số liệu, kết quả đều là trung thực. Tp. Hồ Chí Minh, năm 2020 Nghiên cứu sinh Ngô Trọng Nghĩa i MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ....................................................................... iv DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ ............................................................................................. vi DANH MỤC CÁC HÌNH............................................................................................................vii MỞ ĐẦU ......................................................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................................... 3 1.1. Giới thiệu chung về loài Markhamia stipulata var. canaense V.S. Dang ....................... 3 1.1.1. Mô tả thực vật ................................................................................................................... 3 1.1.2. Các nghiên cứu về dược lý ............................................................................................... 4 1.1.3. Các nghiên cứu về thành phần hóa học ............................................................................ 5 1.2. Giới thiệu chung về loài Stereospermum binhchauensis V.S. Dang .............................. 15 1.2.1. Mô tả thực vật ................................................................................................................. 15 1.2.2. Các nghiên cứu về dược lý ............................................................................................. 16 1.2.3. Các nghiên cứu về thành phần hóa học .......................................................................... 17 1.3. Hoạt tính gây độc tế bào ................................................................................................. 28 1.3.1. Khái quát......................................................................................................................... 28 1.3.2. Các dòng tế bào được thử nghiệm .................................................................................. 28 1.3.3. Phương pháp thử hoạt tính độc tế bào ............................................................................ 29 1.4. Hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase ......................................................................... 30 1.4.1. Khái quát......................................................................................................................... 30 1.4.2. Phương pháp thử hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase.............................................. 31 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................... 32 2.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................................... 32 2.2. Hóa chất .......................................................................................................................... 32 2.3. Phương pháp phân lập .................................................................................................... 32 2.3.1. Sắc ký lớp mỏng (TLC) .................................................................................................. 32 2.3.2. Sắc ký cột (CC)............................................................................................................... 33 2.4. Phương pháp xác định cấu trúc....................................................................................... 33 2.4.1. Độ quay cực [α]D ............................................................................................................ 33 2.4.2. Phương pháp phổ tử ngoại (UV) .................................................................................... 33 2.4.3. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) ................................................................................. 33 2.4.4. Phương pháp khối phổ (MS) .......................................................................................... 33 2.4.5. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) ........................................................ 33 2.5. Phương pháp thử hoạt tính sinh học ............................................................................... 33 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM .................................................................................................. 35 3.1. Điều chế các cao chiết .................................................................................................... 35 3.1.1. Điều chế cao chiết từ lá cây thiết đinh Cà Ná ................................................................ 35 3.1.2. Điều chế cao chiết từ lá cây quao Bình Châu ................................................................. 35 3.2. Phân lập các hợp chất ..................................................................................................... 36 3.2.1. Phân lập các hợp chất từ lá cây thiết đinh Cà Ná ........................................................... 36 3.2.2. Phân lập các hợp chất từ lá cây quao Bình Châu ........................................................... 38 3.3. Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập được từ cây thiết đinh Cà Ná..40 3.3.1. Acid mollic (MS01) ........................................................................................................ 40 3.3.2. Markhacanasin A (MS02, chất mới) .............................................................................. 40 3.3.3. Markhacanasin B (MS03, chất mới) ............................................................................... 41 3.3.4. Markhacanasin C (MS04, chất mới) ............................................................................... 41 3.3.5. Epi-24 Markhcanasin C (MS05, chất mới)..................................................................... 42 3.3.6. Markhasphingolipid A (MS17, chất mới) ...................................................................... 43 3.3.7. Acid oleanoic (MS06) .................................................................................................... 44 3.3.8. Acid ursolic (MS07) ....................................................................................................... 44 3.3.9. Acid 6β,19α-dihydroxyursolic (MS08) .......................................................................... 45 ii 3.3.10. Apigenin (MS09) .......................................................................................................... 45 3.3.11. Luteolin (MS10) ............................................................................................................ 45 3.3.12. 4’,7-dimethylapigenin (MS11)...................................................................................... 46 3.3.13. Naringenin (MS12) ....................................................................................................... 46 3.3.14. Apigenin 7-O-β-D-glucopyranoside (MS13) ................................................................ 46 3.3.15. Luteolin 7-O-β-D-glucopyranoside (MS14).................................................................. 47 3.3.16. Tectoquinone (MS15) ................................................................................................... 47 3.3.17. 1-hexadecanoyl-sn-glycerol (MS16) ............................................................................... 47 3.4. Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập được từ quao Bình Châu...... 48 3.4.1. Chrysin 5,7-dimethyl ether (SB01) ................................................................................ 48 3.4.2. Kaempferol (SB02)......................................................................................................... 48 3.4.3. Luteolin (SB03) .............................................................................................................. 48 3.4.4. Luteolin 7-O-β-D-glucopyranoside (SB04) .................................................................... 48 3.4.5. Naringenin 7-O-β-D-glucopyranoside (SB05)................................................................ 49 3.4.6. Eriodictyol 7-O-β-D-glucopyranoside (SB06)................................................................ 49 3.4.7. Specioside (SB07) .......................................................................................................... 50 3.4.8. Lupeol (SB08) ................................................................................................................ 50 3.4.9. Acid oleanoic (SB09) ..................................................................................................... 51 3.4.10. Bergapten (SB10) .......................................................................................................... 51 3.4.11. 5,7-dihyroxychromone (SB11) ..................................................................................... 51 3.5. Hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được ....................................................... 51 3.5.1. Hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase ......................................................................... 51 3.5.2. Hoạt tính gây độc tế bào ................................................................................................. 52 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................................. 54 4.1. Phân lập các hợp chất ..................................................................................................... 54 4.1.1. Phân lập các hợp chất từ lá cây thiết đinh Cà Ná ........................................................... 54 4.1.2. Phân lập các hợp chất từ lá cây quao Bình Châu ........................................................... 54 4.2. Xác định cấu trúc các hợp chất ....................................................................................... 59 4.2.1. Acid mollic (MS01) ........................................................................................................ 59 4.2.2. Markhacanasin A (MS02, chất mới) .............................................................................. 60 4.2.3. Markhacanasin B (MS03, chất mới) ............................................................................... 61 4.2.4. Markhacanasin C (MS04, chất mới) ............................................................................... 63 4.2.5. 24-epimarkhacanasin C (MS05, chất mới) ..................................................................... 65 4.2.6. Markhasphingolipid A (MS17, chất mới) ...................................................................... 68 4.2.7. Acid oleanoic (MS06) .................................................................................................... 71 4.2.8. Acid ursolic (MS07) ....................................................................................................... 72 4.2.9. Acid 6β,19α-dihydroxyursolic (MS08) .......................................................................... 73 4.2.10. Apigenin (MS09) .......................................................................................................... 74 4.2.11. Luteolin (MS10) ............................................................................................................ 75 4.2.12. 4’,7-dimethylapigenin (MS11)...................................................................................... 76 4.2.13. Naringenin (MS12) ....................................................................................................... 77 4.2.14. Apigenin 7-O-β-D-glucopyranoside (MS13) ................................................................ 78 4.2.15. Luteolin 7-O-β-D-glucopyranoside (MS14).................................................................. 79 4.2.16. Tectoquinone (MS15) ................................................................................................... 80 4.2.17. 1-hexadecanoyl-sn-glycerol (MS16) .............................................................................. 81 4.2.18. Chrysin 5,7-dimethyl ether (SB01)................................................................................. 82 4.2.19. Kaempferol (SB02) ........................................................................................................ 83 4.2.20. Luteolin (SB03) ............................................................................................................. 84 4.2.21. Luteolin 7-O-β-D-glucopyranoside (SB04) .................................................................. 84 4.2.22. Naringenin 7-O-β-D-glucopyranoside (SB05) .............................................................. 85 4.2.23. Eriodictyol 7-O-β-D-glucopyranoside (SB06) .............................................................. 86 4.2.24. Specioside (SB07) ......................................................................................................... 86 iii 4.2.25. Lupeol (SB08) ............................................................................................................... 88 4.2.26. Acid oleanoic (SB09) .................................................................................................... 89 4.2.27. Bergapten (SB10) .......................................................................................................... 89 4.2.28. 5,7- Dihyroxychoromone (SB11) ................................................................................. 90 4.3. Hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được ....................................................... 91 4.3.1. Hoạt tính gây độc tế bào ................................................................................................. 91 4.3.2. Hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase ......................................................................... 94 4.4. Nhận xét chung ............................................................................................................... 95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................................... 100 KẾT LUẬN ............................................................................................................................. 100 KIẾN NGHỊ............................................................................................................................. 101 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ................................................................ 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................................... 104 iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Api brs CC COSY CTPT d DAD dd DEPT DPPH EC EC50 ED50 Gal Glc HeLa Hep-G2 Tiếng Anh β-D-apiofuranosyl broad singlet Column chromatography Correlation SpectroscopY doublet Diode Array Detector doublet of doublet Detortionless Enhancement by Polarization Transfer 1,1-Diphenyl-2-Picrylhydrazyl Enzyme Commission Effective Concentration 50% Effective Dose 50% β-D-glalactopyranosyl β-D-glucopyranosyl Henrietta Lacks Human hepatocellular carcinoma Tiếng Việt Mũi đơn rộng Sắc ký cột Phổ tương tác Công Thức Phân Tử Mũi đôi Đầu dò Diode Array Mũi đôi đôi Phổ DEPT Tiểu ban enzyme Nồng độ hiệu quả 50% Liều lượng hiệu quả 50% Ung thư cổ tử cung Ung thư gan người Phổ tương tác dị nhân qua HMBC Heteronuclear Multiple Bond Coherence nhiều nối High Performance Liquid HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao Chromatography High Resolution Electrospray Ionisation Phổ khối lượng phun mù HR- ESI-MS Mass Spectrometry điện phân giải cao Heteronuclear Single Quantum Phổ tương tác dị nhân qua HSQC Correlation một nối Liquid Chromatography Mass LC-MS Sắc ký lỏng ghép khối phổ Spectrometry IC50 Inhibitory Concentration 50% Nồng độ ức chế 50% IR Infrared Phổ hồng ngoại isoPrOH Iso-propanol IUB International Union of Biochemistry Hiệp hội Hóa sinh Quốc tế J Coupling constant Hằng số ghép LC50 Lethal Concentration Nồng độ gây chết 50% LD50 Lethal Dose 50% Liều gây chết 50% m multiplet Mũi đa MCF-7 Michigan Cancer Foundation-7 Ung thư vú người MDA Malonyl Dialdehyd Me2CO Dimethyl ketone MeCOEt Ethyl methyl ketone MeOH Methanol MSD Mass spectrometry detector Đầu dò khối phổ MW Molecular Weight Trọng lượng phân tử v Cao EtOAc M. Stipulata Var. Canaense V.S. Dang Cao n-hexane M. Stipulata Var. Canaense V.S. Dang MSE MSH NIST nm NMR NOESY PNP PNPG ppm psi Rha ROESY Rp18 RT s SBE SBH SRB STT t TCA TLC TMS Tris-base UV Xyl δ The National Institute of Standards and Technology nanometer Nuclear Magnetic Resonance Công hưởng từ hạt nhân Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy Phổ NOESY p-NitroPhenol p-NitroPhenyl-α-D-Glucopyranoside parts per million pound per square inch α-L-rhamnopyranosyl Rotating frame nuclear Overhauser Phổ ROESY Effect SpectroscopY Reserve phase C-18 Pha đảo C-18 Retention Time Thời gian lưu singlet Mũi đơn Cao EtOAc Stereospermum Binhchauensis V.S. Dang Cao n-hexane Stereospermum Binhchauensis V.S. Dang Sulphorhodamine B Số Thứ Tự triplet Mũi ba TriChloroacetic Acid Thin Layer Chromatography Sắc ký lớp mỏng TetramethylSilane Tris(hydroxymethyl)aminomethane UltraViolet β-D-xylopyranosyl Chemical shift Phổ tử ngoại Độ dịch chuyển hóa học vi DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ Bảng Bảng 1.1: Bảng tổng kết thành phần hóa học của chi Markhamia Trang 8 Bảng 1.2: Bảng tổng kết thành phần hóa học của chi Stereospermum 20 Bảng 4.1: Dữ liệu phổ 13C-NMR (125 MHz, methanol-d4,  ppm) của các 67 cycloartane được phân lập từ Markhamia stipulata var. canaense V.S. Dang Bảng 4.2: Phần trăm (%) gây độc tế bào (nồng độ 100 µg/mL) của các phân 91 đoạn cao từ lá thiết đinh Cà Ná Bảng 4.3: Phần trăm (%) gây độc tế bào (nồng độ 100 µg/mL) của các phân 92 đoạn cao từ lá quao Bình Châu Bảng 4.4: Phần trăm % (nồng độ 100 µg/mL) kết quả hoạt tính gây độc tế bào 93 của một số hợp chất Bảng 4.5: Giá trị IC50 của một số hợp chất trên các dòng tế bào ung thư 93 Bảng 4.6: Kết quả hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase của các phân đoạn 94 từ lá thiết đinh Cà Ná Bảng 4.7: Kết quả hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase của các hợp chất 94 Sơ đồ Sơ đồ 3.1: Sơ đồ điều chế các cao chiết từ lá thiết đinh Cà Ná 35 Sơ đồ 3.2: Sơ đồ điều chế các cao từ lá quao Bình Châu 36 Sơ đồ 4.1: Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cao MSH 55 Sơ đồ 4.2: Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cao MSE 56 Sơ đồ 4.3: Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cao SBH 57 Sơ đồ 4.4: Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cao SBE 58 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Hình 1.1: Hình mẫu cây tươi và mẫu khô cây thiết đinh Cà Ná Trang 3 Hình 1.2: Hình mẫu thân, lá, hoa, quả cây quao Bình Châu 15 Hình 4.1: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất MS01 60 Hình 4.2: Các tương tác COSY, HMBC, NOESY chính của hợp chất MS02 61 Hình 4.3: Cấu trúc của hợp chất MS02 61 Hình 4.4: Các tương tác COSY, HMBC, NOESY chính của hợp chất MS03 62 Hình 4.5: Cấu trúc của hợp chất MS03 63 Hình 4.6: Các tương tác COSY, HMBC, NOSEY chính của MS04 64 Hình 4.7: Cấu trúc của hợp chất MS04 65 Hình 4.8: Các tương tác COSY, HMBC, NOSEY chính của MS05 66 Hình 4.9: Cấu trúc của hợp chất MS05 67 Hình 4.10: Các tương tác COSY và HMBC chính của MS17 70 Hình 4.11: Phân tích các phân mãnh của phần phytosphingosin và acid béo của 70 MS17 bằng HR-ESI-MS/MS Hình 4.12: Phân tích các phân mãnh xác định vị trí của nối đôi của MD14 bằng 70 HR-ESI-MS/MS Hình 4.13: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất MS06 71 Hình 4.14: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất MS07 72 Hình 4.15: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất MS08 74 Hình 4.16: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất MS09 75 Hình 4.17: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất MS10 76 Hình 4.18: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất MS11 77 Hình 4.19: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất MS12 78 Hình 4.20: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất MS13 79 Hình 4.21: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất MS14 80 Hình 4.22: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất MS15 80 Hình 4.23: Các phân mãnh chính của MS16 82 viii Hình 4.24: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất MS16 82 Hình 4.25: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SB01 83 Hình 4.26: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SB02 84 Hình 4.27: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SB03 84 Hình 4.28: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SB04 85 Hình 4.29: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SB05 85 Hình 4.30: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SB06 86 Hình 4.31: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SB07 88 Hình 4.32: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SB08 89 Hình 4.33: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SB09 89 Hình 4.34: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SB10 90 Hình 4.35: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SB11 91 1 MỞ ĐẦU Việt Nam là một nước nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa có nguồn thực vật vô cùng phong phú và đa dạng, trong đó có nhiều cây thuốc quý từ lâu đã được ông cha ta sử dụng để chữa nhiều loại bệnh cho thấy tầm quan trọng của tài nguyên cây thuốc. Những năm gầy đây, theo sự phát triển của kinh tế xã hội nhu cầu chăm sóc sức khỏe cũng không ngừng tăng lên, các nhà khoa học không ngừng tìm kiếm các hoạt chất có khả năng chữa bệnh có nguồn gốc từ tự nhiên. Nhiều hợp chất thiên nhiên đã được phân lập và ứng dụng rộng rãi, chúng được dùng để sản xuất thuốc chữa bệnh, thuốc bảo vệ thực vật, làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm bởi sự an toàn, ít tác dụng phụ, thân thiện môi trường. Vì vậy, việc tìm kiếm, nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các cây thuốc nhằm phát hiện những hợp chất có hoạt tính hấp dẫn từ các loại thảo dược là một vấn đề hết sức cần thiết. Chi Markhamia và chi Stereospermum thuộc họ Quao(Bignoniaceae) phân bố vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Châu Phi, Trung Quốc và các quốc gia Đông Nam Á như Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái Lan. Những kết quả nghiên cứu của một số loài trong 2 chi này đã phát hiện nhiều dược tính sinh học lý thú như gây độc tế bào ung thư, hạ đường huyết, kháng khuẩn, kháng viêm, chống oxy hóa và giảm đau… Thiết đinh Cà Ná (Markhamia stipulata var. canaense V.S. Dang) và quao Bình Châu (Stereospermum binhchauensis V.S. Dang) là 2 loài mới được phát hiện vào năm 2015 thuộc chi Markhamia và Stereospermum. Hiện chưa có bất kỳ nghiên cứu nào về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học của 2 loài thiết đinh Cà Ná và quao Bình Châu thuộc họ Quao, vì vậy trên cơ sở khoa học đó, chúng tôi chọn đề tài ― Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của 2 loài Markhamia stipulata var. canaense V.S. Dang và Stereospermum binhchauensis V.S. Dang thuộc họ Quao (Bignoniaceae)‖ góp phần làm cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu và ứng dụng về 2 loài này trong tương lai. Mục tiêu nghiên cứu của luận án 1. Nghiên cứu thành phần hóa học chủ yếu của hai loài Markhamia stipulata var. canaense V.S. Dang và Stereospermum binhchaunesis V.S. Dang ở Việt Nam. 2. Đánh giá hoạt tính sinh học của một số hợp chất phân lập được để tìm kiếm các hoạt chất tiềm năng. 2 Các nội dung nghiên cứu chính 1. Phân lập các hợp chất từ lá cây thiết đinh Cà Ná (Markhamia stipulata var. canaense V.S. Dang) và lá cây quao Bình Châu) Stereospermum binhchaunesis V.S. Dang). 2. Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập. 3. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào và hoạt tính ức chế enzyme -glucosidase của một số hợp chất chất phân lập được. 3 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giới thiệu chung về loài Markhamia stipulata var. canaense V.S. Dang 1.1.1. Mô tả thực vật Chi Makhamia thuộc họ Quao (Bignoniaceae) là một chi khá nhỏ với khoảng 6 loài, hầu hết là cây gỗ hoặc cây bụi, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Châu Phi, Trung Quốc và các quốc gia Đông Nam Á như Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái Lan [1]. Theo thống kê ở Việt Nam, chi Markhamia chỉ có loài Makhamia stipulata gồm 2 thứ đó là M. stipulata var. kerrii và M. stipulata var. pierrei [2,3], phân bố rộng rải từ Nam tới Bắc nhưng chủ yếu tập trung ở vùng núi cao Quảng Trị, Đắk Lắk, Khánh Hòa, Lâm Đồng, Ninh Thuận, Bình Thuận, Tp Hồ Chí Minh, Bình Phước, Tây Ninh [2,4]. Thiết đinh Cà Ná có tên khoa học là Markhamia stipulata var. canaense V.S. Dang thuộc họ Quao (Bignoniaceae) là một thứ mới được TS. Đặng Văn Sơn phát hiện ở khu vực Cà Ná, huyện Thuận Nam, tỉnh Ninh Thuận, và được công bố trên tạp chí Taiwania năm 2015[5]. Cây gỗ nhỏ, cao 3–6 m. Lá mọc đối, kép lông chim 1 lần, dài 14–20 cm, lá kèm giả thường hiện diện; lá chét 7–9, hình thuôn, xoan thuôn hay bầu dục thuôn, kích thước 6–8 x 3–4,5 cm, gốc nhọn hay tròn, đầu gần tròn hay có mũi ngắn. Cụm hoa dạng chùm mọc ở ngọn, mang 8–14 hoa. Đài hình mo, dài 3,5–4 cm, màu vàng nâu, có lông rải rác tới không lông, có móc dài ở đầu. Tràng có màu vàng đỏ hay nâu đỏ, dài 11–14 cm, không lông; đáy hẹp dạng ống trụ, dài 6–7,5 cm; đầu loe rộng dạng phễu, dài 3–4 cm. Quả dẹp, kích thước 16–20 x 1,7–2 cm, có mụn cóc lún phún rải rác trên vỏ quả. Hạt nhiều, có cánh [5]. Hình 1.1: Hình mẫu cây tƣơi và mẫu khô của thiết đinh Cà Ná 4 1.1.2. Các nghiên cứu về dƣợc lý Kết quả nghiên cứu năm 1998 của Kernan M. R. và cộng sự cho thấy các dẫn xuất phenol (13 -17) cô lập từ rễ cây M. lutea có hoạt tính kháng virus gây nhiễm trùng đường hô hấp (RSV) với giá trị EC50 lần lượt là 0,8; 1,1; 0,87; 3,4; và 15,5 µg/ml [6]. Kết quả nghiên cứu năm 2009 của Lacroix D. và cộng sự cũng cho thấy các cycloartane (44 -48) cô lập từ lá cây M. lutea có hoạt tính kháng các loài ký sinh trùng như Plasmodium falciparum với EC50 lần lượt là 50; >50; 10,2; 32,6; 42,7 µg/ml , Trypanosoma brucei brucei với EC50 lần lượt là 7,8; 1,9; 15,6; 15,6; 31,2 µg/ml, và Leishmania donovani với EC50 tương ứng là 29,0; 25,0; >125; 79,0 µg/ml. Ngoài ra, các cycloartane (44-48) này cũng có khả năng ức chế dòng tế bào ung thư biểu mô (KB), và dòng tế bào lưỡng bội (MRC5) với IC50 > 50 µg/ml [7]. Kết quả nghiên cứu năm 2010 của Nchu F. và cộng sự cho thấy các triterpen (52-54) cô lập từ lá cây M. obtusifolia có tác dụng ức chế nấm Candida albicans với MIC sau 24 h thử lần lượt là 100; 12,5; 100 µg/ml [8]. Ngoài ra, kết quả nghiên cứu của Nchu F. và cộng sự công bố năm 2011 thì dịch chiết nước từ lá M. obtusifolia cũng có tác dụng chống lại sán Trichostrongylus colubriformis với EC50 là 0,46 mg/ml [9]. Kết quả nghiên cứu năm 2014 của El Dib R.A và cộng sự cho thấy dịch chiết từ lá Markhamia platycalyx có hoạt tính kháng oxy hóa, kháng viêm và bảo vệ gan rất tốt [10]. Ngoài ra theo kết quả nghiên cứu năm 2015 của Basma K. M. và cộng sự cho thấy tinh dầu từ lá của loài M. platycalyx có tác dụng chống lại vi khuẩn E. coli với MIC là 7,48 µg/ml [11]. Kết quả nghiên cứu năm 2010 của Tantangmo F. và cộng sự cho thấy các anthraquinone (55-56) cô lập từ vỏ thân Markhamia tomentosa có tác dụng kháng ký sinh trùng gây bệnh sốt rét Plasmodium falciparum với nồng độ ức chế lần lượt là 0,11 và 0,44 µg/ml. Ngoài ra hai hợp chất này cũng có khả năng gây độc đối với dòng tế bào L-6 với nồng độ ức chế là 0,1 µg/ml [12]. Kết quả nghiên cứu năm 2014 của Sofidiya M. O. và cộng sự cho thấy dịch chiết từ lá Markhamia tomentosa cũng có tác dụng kháng viêm, chống loét dạ dày [13,14]. Ngoài ra kết quả nghiên cứu năm 2018 của Ibrahim M.B. và cộng sự cho thấy 5 hợp chất (128) cô lậ từ lá Markhamia tomentosa có khả năng ức chế dòng ung thư cổ tử cung (HeLa) với IC50 là 34,74 µg/ml [15]. Kết quả nghiên cứu năm 2016 của Dina M. E. và cộng sự cho thấy các dịch chiết cồn từ lá của loài Markhamia zanzibarica có khả năng ức chế tế bào ung thư HeLa với IC50 là 9,68 µg/ml (đối chứng Doxorubicin (7.28 µg/ml) [16]. 1.1.3. Các nghiên cứu về thành phần hóa học Việc nghiên cứu về thành phần hóa học chi Markhamia được nghiên cứu chủ yếu ở nước ngoài và ghi nhận sớm nhất vào những năm 1978, với việc tìm ra các hợp chất dehydro-α-lapachone (1), lapachol (2), dehydro-iso-α-lapachone (3), β-sitosterol (4), β-lapachone (5), tectol (6), paulownin (7), palmitone (8) từ gỗ thân cây Markhamia stipulata (Wall.) Seem [17]. Theo thống kê, đến nay có khoảng 7 loài thuộc chi Markhamia đã được nghiên cứu về thành phần hóa học. Kết quả từ các nghiên cứu cho thấy phần hóa học chủ yếu của chi Markhamia là các dẫn xuất phenol, flavonoid, triterpenoid, anthraquinone, naphthoquinone, và một vài hợp chất khác. Dưới đây là thành phần hóa học của một số loài khác thuộc chi Markhamia đã được nghiên cứu trong và ngoài nước. 1.1.3.1. Markhamia acuminata Năm 2006, Gormann R. và cộng sự đã phân lập 8 flavonoid từ lá Markhamia acuminata: apigenin (36), luteolin (37), luteolin 7-rutinoside (38), naringenin (39), naringenin 7-rutinoside (40), eriocitrin (41), 3',4',5,7-tetrahydroxy-5'-methoxy-flavone (42), apigenin 5-O-α-L-rhamnopyranoside 7-O-β-D-glucopyranoside (43) [18]. 1.1.3.2. Markhamia lutea Năm 1998, Kernan M. R. và cộng sự đã phân lập 5 dẫn xuất phenol từ rễ Markhamia lutea: verbascoside (13), isoverbascoside (14), luteoside A (15), luteoside B (16), luteoside C (17) [6]. Năm 2009, Lacroix D. và cộng sự đã phân lập 10 hợp chất từ lá Markhamia lutea: musambin A (44), musambin B (45), musambin C (46), musambioside A (47) , musambioside B (48), musambioside C (49), phaeophorbide A (50), β-sitosterol (4), acid arjunic (51), acid 2-epi-tormentic (52) [7]. 1.1.3.3. Markhamia obtusifolia 6 Năm 2010, NChu F. và cộng sự đã cô lập được 3 triterpenoid từ lá Markhamia obtusifolia (Baker) Sprague: acid pomolic (53), acid 2-epi-tormentic (52), acid ursolic (54) [8]. 1.1.3.4. Markhamia platycalyx Năm 1985, Joshi K. C. và cộng sự đã cô lập được 6 hợp chất từ lõi gỗ Markhamia platycalyx: lapachol (2), β-lapachone (5), dehydro-iso-α-lapachone (3), d-sesamin (11), paulownin (7), stigmasterol (12) [19]. Năm 2014, El Dib R. A. và cộng sự đã cô lập 6 dẫn xuất phenol từ lá Markhamia platycalyx: acid protocatechuic (60), acid E-caffeic (61), isoverbascoside (14), verbascoside (13), jacraninoside I (62) và 4 flavonoid: cosmosiin (63), cynaroside (64), luteolin (37), apigenin (36) [9]. 1.1.3.5. Markhamia stipulata Năm 1978, Joshi K. C. và cộng sự đã cô lập được 8 hợp chất từ gỗ thân Markhamia stipulata (Wall.) Seem: dehydro-α-lapachone (1), lapachol (2), dehydroiso-α-lapachone (3), β-sitosterol (4), β-lapachone (5), tectol (6), paulownin (7), palmitone (8) [17]. Năm 1980, Singh P. và Singh A. đã cô lập được 6 hợp chất từ vỏ thân Markhamia stipulata (Wall.) Seem: dehydro-α-lapachone (1), dehydrotectol (9), tectoquinone (10), lapachol (2), β-sitosterol (4), β-lapachone (5) [20]. Năm 2002, Kanchanapoom T. đã cô lập được 19 hợp chất từ lá và cành Markhamia stipulata (Wall.) Seem: phenethyl-O-β-D-glucopyranosyl(1→2)-O-β-D-glucopyranoside decaffeoylverbascoside (22), verbascoside (13), isoverbascoside (21), (14), 2''-O- apiosylverbascoside (23), luteoside A (15), luteoside B (16), khaephuoside B (24), sequinoside K (25), (6S,9R)-roseoside (26), rengyoside B (27), ajugol (28), (+)lyoniresinol 3α-O-β-glucopyranoside (29), markhamioside A (30), markhamioside B (31), markhamioside C (32), markhamioside D (33), markhamioside E (34), markhamioside F (35) [21]. 1.1.3.6. Markhamia tomentosa Năm 2010, Tantangmo F. và cộng sự đã cô lập được 8 hợp chất từ vỏ thân Markhamia tomentosa (Benth.) K. Schum: 2-acetylnaphtho[2,3-b]furan-4,9-dione (55), 2-acetyl-6-methoxynaphtho[2,3-b]furan-4,9-dione (56), acid oleanolic (57), acid 7 pomolic (53), acid 3-acetylpomolic (58), acid tormentic (41), β-sitosterol (4), βsitosterol 3-O-β-D-glucopyranoside (59) [12]. Năm 2014, Sofidiya M. O. đã cô lập được 9 hợp chất từ lá Markhamia tomentosa (Benth.) K. Schum: acteoside (verbascoside) (13), luteolin (37), luteolin 7rutinoside (38), luteolin 3',7-di-O-glucoside (65), carnosol (66), dilapachone (67), acid tormentic (41), acid 2-oxo-pomolic (68), ajugol (28) [13,14]. Năm 2018, Ibrahim M.B. đã cô lập được 4 hợp chất từ lá Markhamia tomentosa (Benth.) K. Schum: Sitosterol (4), acid mollic (128), phytol (129), acid oleanolic (57) [15]. 1.1.3.7. Markhamia zanzibarica Năm 1999, Khana M. R., Mlungwana S. M. đã cô lập được 3 hợp chất từ gỗ của rễ Markhamia zanzibarica: γ-sitosterol (18), từ vỏ thân: campesterol (19), từ lá: tritriacontane (20) [22]. 8 Bảng 1.1: Bảng tổng kết thành phần hóa học của chi Markhamia Loài Bộ phận M. acuminata Lá Loại hợp chất Iridoid, Neolignan Dẫn xuất phenol Anthraquinone naphthoquinone Triterpenoid Sterol Dẫn xuất phenol, anthraquinone Flavonoid Triterpenoid, Sterol Diterpenoid, Iridoid Cycloartane Ký hiệu TL (36), (37), (38), (39), (40), (41), [18] (42), (43) (44), (45), (46), (47), (48), (49), (50) [7] (51), (52) (4) (13), (14), (15), (16), (17) [6] (52), (53), (54) [8] (60), (61), (14), (13), (62) [9] (63), (64), (37), (36) (2), (5), (3) (11), (7) [19] (12) (1), (2), (5), (9), (10), [20] (4) (1), (2), (3), (5), (6), (7) [17] (8) (4 (21), (22), (13),(14), (23), (15), (16), (24), (25), (30), (31), (32), (33), (34), (35) [21] (28), (29) (26), (27) (55),(56), (57), (53), (58), (41) [12] (4), (59) (13),(67) (37), (38), (65) (41), (68), (57), (4) [13 ,14, (66), (28) 15] (128) Dirterpenoid (129) Sterol (18), (19) Flavonoid Cycloartane M. lutea M.obtusifolia Lá Rễ Lá Lá M. platycalyx Lõi gỗ Vỏ thân Triterpenoid Sterol Dẫn xuất phenol Triterpenoid Dẫn xuất phenol Flavonoid Anthraquinone, naphthoquinone Lignan Sterol Anthraquinone, naphthoquinone Sterol Anthraquinone, naphthoquinone Gỗ thân Sterol M. stipulata Dẫn xuất phenol Lá và cành Vỏ thân M. tomentosa Lá Rễ M. zanzibarica Vỏ thân (20) [22]