Tài liệu Nghiên cứu nguồn gốc thực vật thành phần hóa học của vị thuốc Hoàng Lực thu hái tại Bắc Giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI ĐỖ THỊ THÚY HÒA NGHIÊN CỨU NGUỒN GỐC THỰC VẬT, THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA VỊ THUỐC HOÀNG LỰC THU HÁI TẠI BẮC GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC HÀ NỘI - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI ĐỖ THỊ THÚY HÒA NGHIÊN CỨU NGUỒN GỐC THỰC VẬT, THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA VỊ THUỐC HOÀNG LỰC THU HÁI TẠI BẮC GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: DƯỢC HỌC CỔ TRUYỀN MÃ SỐ: 60 72 04 06 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Viết Thân HÀ NỘI 2013 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn và giúp đỡ của các thày cô, gia đình, bạn bè. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, các thày cô bộ môn tại trường đại học Dược Hà Nội đã tạo điều kiện và trang bị cho tôi những kiến thức khoa học trong quá trình học tập. Xin trân trọng cảm ơn các thày cô giáo, các anh chị kỹ thuật viên Bộ môn Dược liệu Trường Đại học Dược Hà Nội và Trường Đại học Y – Dược Thái Nguyên đã tạo điều kiện cho tôi trong quá trình làm nghiên cứu thực nghiệm. Tôi xin bày tỏ sự kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Viết Thân, Ths. Phạm Thị Tuyết Nhung, hai người thày đã tận tình hướng dẫn cho tôi từ những bước đi đầu tiên trên con đường nghiên cứu khoa học đến khi hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Tôi trân trọng gửi lời cảm ơn tới ông Nguyễn Thế Chung, người đã nhiệt tình giúp đỡ trong quá trình tìm kiếm, thu hái mẫu tại Sơn Động – Bắc Giang. Xin chân thành cám ơn các bạn trong tập thể chuyên ngành Dược liệu – Dược học cổ truyền lớp CH16 đã động viên, giúp đỡ tôi trong khi hoàn thiện khoá luận. Cuối cùng, với tấm lòng hiếu kính, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, những người đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng 8 năm 2013 Học viên Đỗ Thị Thuý Hoà MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH ĐẶT VẤN ĐỀ 1 Chương 1. TỔNG QUAN 3 1.1. Đặc điểm thực vật 3 1.1.1. Vị trí phân loại chi Zanthoxylum L. 3 1.1.2. Sơ lược lịch sử nghiên cứu chi Zanthoxylum L. 3 1.1.3. Đặc điểm thực vật và phân bố chi Zanthoxylum L. 4 1.2. Thành phần hóa học của chi Zanthoxylum L. 1.2.1. Những nghiên cứu trên thế giới 6 6 1.2.1.1. Tinh dầu 6 1.2.1.2. Alcaloid 8 1.2.1.3. Coumarin 10 1.2.1.4. Flavonoid 10 1.2.1.5. Các nhóm chất khác 10 1.2.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam 10 1.3. Tác dụng sinh học của chi Zanthoxylum L. 15 1.4. Một số loài thuộc chi Zanthoxylum L. phổ biển ở miền Bắc nước ta 17 1.4.1. Zanthoxylum armatum DC. – Sẻn gai 17 1.4.2. Zanthoxylum avicennae (Lamk.) DC. – Muồng truổng 18 1.4.3. Zanthoxylum nitidum (Roxb.) DC. – Xuyên tiêu 18 1.4.4. Zanthoxylum myriacanthum Wall. Ex Hook. f. – Sẻn lá to 19 1.4.5. Zanthoxylum scandens Blume. – Đắng cay 20 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1. Đối tượng nghiên cứu 21 2.2. Phương tiện nghiên cứu 21 2.2.1. Hóa chất 21 2.2.2. Thiết bị 21 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Nghiên cứu về thực vật 22 22 2.3.2. Nghiên cứu về hóa học 22 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 24 3.1. Xác định nguồn gốc thực vật 24 3.1.1. Đặc điểm hình thái thực vật 24 3.1.2. Đặc điểm giải phẫu 26 3.1.2. Đặc điểm bột dược liệu 28 3.2. Thành phần hóa học 3.2.1. Định tính các nhóm chất hữu cơ 29 29 3.2.1.1. Định tính tinh dầu và các nhóm chất bằng phản ứng hóa học 29 3.2.1.2. Định tính bằng sắc ký lớp mỏng 37 3.2.2. Nghiên cứu về tinh dầu 38 3.2.2.1. Định lượng tinh dầu 38 3.2.2.2. Phân tích tinh dầu 40 3.2.3. Chiết xuất, phân lập các chất trong dược liệu Hoàng lực 3.2.3.1. Chiết xuất 43 43 3.2.3.2. Phân lập 3.2.3.3. Kiểm tra sự có mặt của HL1, HL2 trong dịch chiết ethanol và alcaloid thô 44 3.2.3.4. Tính chất và thử độ tinh khiết của chất phân lập được 47 3.2.4. Nhận dạng các chất HL1 và HL2 46 49 3.2.4.1. Nhận dạng chất HL2 49 3.2.4.2. Nhận dạng chất HL1 51 Chương 4. BÀN LUẬN 54 4.1. Về thực vật 54 4.2. Về hóa học 55 4.2.1. Định tính các nhóm chất hữu cơ trong dược liệu 55 4.2.2. Định lượng và phân tích thành phần tinh dầu 55 4.2.3. Chiết xuất, phân lập HL1 và HL2 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 59 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Z. : Zanthoxylum 1 : Proton nuclear magnetic resonance. H-NMR 13 C-NMR : Carbon (13) nuclear magnetic resonance. DEPT : Distortionless Enhancement by Polarization Transfer HMBC : Heteronuclear multiple bonded coherence HSQC : Heteronuclear single quantum coherence MS : Mass spectrometry GC/MS : Sắc ký khí kết hợp khối phổ SKLM : Sắc ký lớp mỏng SKĐ : Sắc ký đồ TT : Thuốc thử PĐ : Phân đoạn Me : Methyl EtOAc : Ethyl acetat d : doublet s : singlet  : Độ dịch chuyển hóa học (đơn vị là ppm) J : Hằng số tương tác (đơn vị là Hz) Pư. : Phản ứng DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng Trang Bảng 3.1. Kết quả định tính các nhóm chất trong dược liệu bằng phản 36 ứng hóa học Bảng 3.2. Độ ẩm của nguyên liệu vỏ rễ 39 Bảng 3.3. Hàm lượng tinh dầu trong quả Xuyên tiêu 39 Bảng 3.4. Hàm lượng tinh dầu trong vỏ rễ 40 Bảng 3.5. Kết quả phân tích tinh dầu quả Xuyên tiêu 41 Bảng 3.6. Kết quả phân tích tinh dầu vỏ rễ 42 Bảng 3.7. Số liệu phổ cộng hưởng từ nhân và DEPT của HL2 và nitidin 50 Bảng 3.8. Số liệu phổ cộng hưởng từ nhân, DEPT của HL1 và 53 dihydrochelerythrin DANH MỤC CÁC HÌNH Tên hình Trang Hình 1.1. Bản đồ phân bố của loài Z. nitidum (Roxb.) DC. ở Trung Quốc 5 Hình 3.2. Hình thái thực vật mẫu cây thuốc cung cấp vị thuốc Hoàng 25 lực thu hái tại Sơn Động – Bắc Giang Hình 3.3. Dược liệu Hoàng lực 25 Hình 3.4. Vi phẫu rễ Xuyên tiêu 28 Hình 3.5. Vi phẫu thân Xuyên tiêu 28 Hình 3.6. Vi phẫu lá Xuyên tiêu 28 Hình 3.7. Đặc điểm bột dược liệu Hoàng lực 29 Hình 3.8. Sắc ký đồ dịch chiết dược liệu trong methanol với hệ 1 37 Hình 3.9. Quy trình chiết xuất alcaloid thô từ dược liệu Hoàng lực 43 Hình 3.10. Sơ đồ phân lập từ cắn alcaloid thô 45 Hình 3.11. Sắc ký đồ của HL1 và dịch chiết ethanol, alcaloid thô 46 Hình 3.12. Sắc ký đồ của HL2 và dịch chiết ethanol, alcaloid thô 46 Hình 3.13. Chất HL1 và HL2 48 Hình 3.14. Sắc ký đồ chất HL1 với 3 hệ dung môi lần lượt là 2, 3, 5 48 Hình 3.15. Sắc ký đồ chất HL2 với 3 hệ dung môi lần lượt là 4, 5, 6 48 ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam nằm trong đới khí hậu nhiệt đới với hệ động thực vật rất phong phú và đa dạng. Trong đó có rất nhiều cây thuốc từ xưa cha ông ta đã sử dụng để phòng, chữa bệnh và chống dịch. Trải qua bao thế kỷ, nguồn dược liệu thiên nhiên đó đã là nguồn thuốc chủ yếu để bảo vệ và nâng cao sức khỏe cho nhân dân ta. Phần lớn cây được sử dụng làm thuốc của nước ta được phân bố ở vùng rừng núi, nơi mà đang dần mất cân bằng môi trường sinh thái và đứng trước nguy cơ suy giảm nghiêm trọng về số lượng và tính đa dạng sinh học do bị khai thác quá mức hay bị xói mòn… Bắc Giang là một tỉnh có diện tích khá lớn nằm ở khu vực Đông Bắc nước ta. Với địa hình trung du và là vùng chuyển tiếp giữa vùng núi phía bắc với châu thổ sông Hồng ở phía nam, đồng thời cũng có nhiều đồi núi, đây chính là địa phương có tiềm năng cho nhiều cây thuốc sinh trưởng và phát triển. Theo thống kê tại huyện Sơn Động – Bắc Giang, tổng số loài cây thuốc điều tra được là 295 loài, trong đó có 10 loài đang có nguy cơ đe dọa và có tên trong sách đỏ Việt Nam như: Cốt toái bổ, Sừng dê, Thổ phục linh, Lá khôi… [26]. Vài năm trở lại đây, nhân dân các vùng miền núi tỉnh Bắc Giang đã khai thác với lượng lớn và bán cho thương nhân Trung Quốc một loại dược liệu mang tên Hoàng lực làm nguồn dược liệu này suy giảm nghiêm trọng về số lượng. Qua tìm hiểu thực tế, dược liệu này được người dân địa phương sử dụng phổ biến theo kinh nghiệm cổ truyền làm thuốc chữa bệnh viêm thấp khớp, đau lưng nhức mỏi, đau răng, lá tươi của cây này dùng giã nát để đắp những chỗ sưng đau. Dựa vào một số đặc điểm hình thái của cây thuốc trong quá trình thu mẫu, dược liệu Hoàng lực được sơ bộ nhận định là rễ của cây thuốc thuộc chi Zanthoxylum L. họ Cam (Rutaceae). Với mục đích tìm hiểu nguồn gốc dược liệu, góp phần xây dựng cơ sở dữ liệu tiêu chuẩn hóa dược liệu, đưa ra cách sử dụng và bảo tồn hợp lý nguồn tài nguyên, bổ sung vào bản đồ cây thuốc nước ta, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu nguồn gốc thực vật, thành phần hóa học của vị thuốc Hoàng lực thu hái tại Bắc Giang” với mục tiêu: Tìm hiểu nguồn gốc thực vật của vị thuốc Hoàng lực và nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu để sử dụng hợp lý, có hiệu quả cây thuốc này. 1 Để thực hiện mục tiêu nêu trên, đề tài gồm một số nội dung chính sau: 1. Về nguồn gốc thực vật: - Lấy mẫu, phân tích đặc điểm hình thái, giải phẫu, giám định tên khoa học của các mẫu nghiên cứu. 2. Về thành phần hóa học: - Định tính các nhóm chất trong dược liệu. - Xác định hàm lượng, phân tích thành phần của tinh dầu trong cây. - Chiết xuất, phân lập và nhận dạng chất phân lập được từ dược liệu. 2 Chương 1 TỔNG QUAN 1.1. Đặc điểm thực vật Qua khảo sát thực tế quá trình thu mẫu dược liệu, vị thuốc Hoàng lực được sơ bộ nhận định là rễ lấy từ loài thuộc chi Xuyên tiêu (Zanthoxylum L.), họ Cam (Rutaceae). 1.1.1. Vị trí phân loại chi Zanthoxylum L. Zanthoxylum L. tên Việt Nam là chi Xuyên tiêu, có vị trí phân loại [55], [60]: Giới thực vật (Plantae) Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) Lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) Phân lớp Hoa hồng (Rosidae) Bộ Cam (Rutales) Họ Cam (Rutaceae) Phân họ Cửu lý hương (Rutoideae) Chi Xuyên tiêu (Zanthoxylum) 1.1.2. Sơ lược lịch sử nghiên cứu chi Zanthoxylum L. Người đầu tiên nghiên cứu và đặt tên Zanthoxylum L. cho chi Xuyên tiêu là Linnaeus năm 1753 [48]. Qua nhiều nghiên cứu của các tác giả khác, chi này có một số tên đồng nghĩa như Tipalia (Dennist, 1818), Fagara (Baker & Baikhuizen Van der Brinkjr, 1965) [31]. Thực vật chí Đông Dương [65] đã xây dựng khóa định loại, liệt kê 10 loài, đồng thời mô tả chi tiết đặc điểm thực vật, phân bố của 8 loài gồm có: Zanthoxylum avicenniae DC., Z. rhetsa DC., Z. rhetsoides Drake., Z. cuspidatum Champ., Z. laetum Drake., Z. nitidum DC., Z. acanthopodium DC. và Z. usitatum Pierre. ex Lannessan. Thực vật chí Trung Quốc xuất bản bằng tiếng Anh (2008) [60] đã xây dựng khóa định loại chi tiết và mô tả 41 loài thuộc chi Zanthoxylum L. ở Trung Quốc, trong số đó gặp hầu hết các loài có phân bố ở Việt Nam. 3 Công bố mới nhất về phân loại chi Zanthoxylum L. là của Takhtajan (2009) [55] đã sắp xếp các taxon họ Cam (Rutaceae) trong 6 phân họ: Rutoideae, Spanthelioidea, Dictyolomatoidea, Toddalioideae, Flindersioideae, Aurantioideae (Citroideae). Trong đó chi Zanthoxylum L. được xếp vào phân họ Rutoideae. Theo kết quả công bố tháng 12/2010 của dự án “The Plant List” giai đoạn 1 lấy dữ liệu chủ yếu từ Kew và Missouri Botanical Garden về thực vật có mạch, chi Zanthoxylum L. có 573 tên loài được thu thập từ các cơ sở dữ liệu, trong đó có 134 tên khoa học được chấp nhận (23,4%), 241 tên được xác định là tên đồng nghĩa (42,1%), 198 tên chưa xác định được chính xác thông tin (34,6%) [57]. Ở Việt Nam, mặc dù chưa được xuất bản trong “Thực vật chí Việt Nam” (2008) nhưng theo tài liệu công bố mới nhất về họ Cam là “Nghiên cứu phân loại họ Cam (Rutaceae Juss.) ở Việt Nam” (2010) [11] chi Zanthoxylum L. gồm có 10 loài. Đồng thời tác giả đã xây dựng khóa định loại cho chi Zanthoxylum L. ở Việt Nam, chủ yếu dựa trên cơ sở các đặc điểm hình thái lá (trục lá chét, số lượng lá chét, cách sắp xếp), dạng sống, trục cụm hoa và màu sắc bao phấn. 1.1.3. Đặc điểm thực vật và phân bố chi Zanthoxylum L. Cây bụi đôi khi bụi trườn, cây gỗ lớn hoặc cây gỗ leo, thường xanh hoặc rụng lá, đơn tính khác gốc, ít khi là đơn tính cùng gốc. Thân và cành thường có gai. Lá mọc so le, lá kép lông chim lẻ, số lượng lá chét rất thay đổi từ 3 - nhiều lá chét mọc so le hay đối; mép lá nguyên hay có răng cưa nhỏ, giữa khe các răng cưa thường có tuyến tinh dầu tương đối to. Cụm hoa hình chùy hay chùm, chùm kép mọc ở đầu cành hay ở nách lá. Bao hoa gồm hai lớp, có thể phân biệt đài tràng, 4-5 lá đài và 4-5 cánh tràng; hoặc không phân biệt đài tràng với 5-9 bộ phận. Đài hoa có thể rời hoặc hợp. Tiền khai hoa van hay vặn. Bộ nhị gồm 4-5 nhị rời ở hoa phân biệt đài tràng, hoa không phân biệt đài tràng có 3-8 (-10) nhị, bị tiêu giảm hoặc không có ở hoa cái. Bộ nhụy gồm 1-5 lá noãn rời, mỗi lá noãn có 1-2 noãn, tiêu giảm hoặc không có ở hoa đực, noãn đính bên, có cuống bầu; bầu nhẵn, vòi nhụy hợp hoặc rời nhau, hơi cong; núm nhụy dạng đầu. Quả nang, vỏ ngoài có điểm dầu; khi chín vỏ quả trong rời nhau, mỗi mảnh quả có 1-2 hạt, đính trên cuống 4 noãn phình to; rốn hạt dạng sợi ngắn, phẳng, vỏ hạt giòn, màu nâu đen, bóng; nội nhũ nạc. Lá mầm dẹp, phôi rất ngắn, thẳng [14], [21], [60]. Chi Xuyên tiêu (Zanthoxylum L.) gồm khoảng 200 loài, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới. Hầu hết các loài đều phân bố ở Nam Mỹ, sau đến Đông Nam Á (khoảng trên 20 loài), một số ít loài ở vùng ôn đới ấm Đông Á, Bắc Mỹ, các quần đảo Thái Bình Dương và Australia [3], [21]. Ở Trung Quốc, 41 loài đã được thống kê và mô tả chi tiết [60]. Đồng thời J. Fang và cộng sự (2011) cũng đã xây dựng được bản đồ chi tiết phân bố của 50 loài và thứ [39]. Hình 1.1. Bản đồ phân bố của loài Z. nitidum (Roxb.) DC. ở Trung Quốc [39] Trong hệ thực vật Việt Nam, theo tài liệu “Cây cỏ Việt Nam” (2002) [1] đã mô tả tóm tắt và phân bố của 11 loài thuộc chi Zanthoxylum L. là: Z. acanthopodium DC. - Sẻn, Sẻn gai. Z. armatum DC. – Sẻn gai, Đắng cay Z. avicennae (Lamk.) DC. – Muồng truổng, Sẻn, Màn tàn, Sẻn lai, Buồn chuồn, Hoàng mộc dài. Z. cucullipetalum Guillaum. – Hoàng mộc cánh bầu. Z. evodiaefolium Guillaum. – Hoàng mộc phi, Đắng cay ba lá. 5 Z. laetum Drake. – Hoàng mộc sai. Z. myriacanthum Wall. Ex Hook.f. – Hoàng mộc nhiều gai, Sẻn lá to. Z. nitidum (Roxb.) DC. – Xuyên tiêu, Sưng, Hoàng lực, Trưng, Sang, Sang láng, Hoàng liệt, Lưỡng diện châm, Lưỡng phù châm, Hạt sẻn, Hoa tiêu, Hoa tiêu thích, Ba tiêu. [14],[21] Z. rhetsa (Roxb.) DC. – Sẻn hôi, Hoàng mộc hôi, Cóc hôi, Vàng me, Muống tử. Z. scabrum Guillaum. – Dây khắc dung. Z. scandens Blume. – Hoàng mộc leo, Đắng cay, Hoa tiêu, Thục tiêu. Theo tài liệu “Danh lục các loài thực vật Việt Nam” (2003) [1] ngoài 11 loài nêu trên còn đưa thêm thông tin về 2 loài là: Z. anthyllidifolium Guillaum. - Sẻn Đà Nẵng. Dạng cây bụi, mới thấy phân bố ở Đà Nẵng. Z. usitatum Pierre ex Laness. – Xuong, Mong tu. Chưa biết rõ về dạng sống, mới thấy ở Đồng Nai. Tại hội nghị hóa học toàn quốc lần thứ IV, báo cáo [15] đã công bố về loài Zanthoxylum thu hái tại Mai Châu – Hòa Bình được giám định tên khoa học là Z. dimorphophyllum Hemsl.. Đây là loài chưa được đưa vào tài liệu nào về phân loại thực vật tại Việt Nam. Vì vậy cần thiết phải có những nghiên cứu đầy đủ hơn để có thể bổ sung vào danh mục. 1.2. Thành phần hóa học của chi Zanthoxylum L. 1.2.1. Những nghiên cứu trên thế giới Số lượng loài thuộc chi Zanthoxylum L. trên thế giới là rất lớn với khoảng 200 loài [21], vì vậy các nghiên cứu về hóa học của các loài này khá phổ biến. Căn cứ vào các tài liệu thu thập, chi Zanthoxylum L. chủ yếu được nghiên cứu về tinh dầu, alcaloid, ngoài ra còn có coumarin, flavonoid, lignan, saponin, sterol, amid và các chất khác. 1.2.1.1. Tinh dầu Là một chi lớn thuộc họ Cam, với đặc điểm đặc giải phẫu đặc trưng là túi tiết tinh dầu, các loài Zanthoxylum L. được quan tâm nghiên cứu về hóa học tinh dầu. Bộ phận chứa tinh dầu rất đa dạng, chủ yếu tập trung ở quả, còn có ở lá và rễ với 6 hàm lượng nhỏ hơn. Một điều đặc biệt gây nên sự chú ý cho các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu đó là do tinh dầu của các loài này có mùi thơm đặc trưng theo từng loài. Thành phần hóa học của tinh dầu cũng rất đa dạng, có chứa hầu hết các nhóm cấu trúc hợp chất thường gặp trong tinh dầu. Về phương pháp nghiên cứu chủ yếu là chưng cất lôi cuốn bằng hơi nước, sau đó phân tích tinh dầu bằng sắc ký khí kết hợp khối phổ (GC/MS). Các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào tinh dầu ở quả do theo kinh nghiệm dân gian, quả có mùi thơm và thường được dùng làm gia vị. Tinh dầu quả loài Z. rhetsa (Roxb.) DC. được nghiên cứu khá kỹ, so sánh hiệu suất chiết theo phương pháp cất kéo hơi nước truyền thống và chiết bằng CO2 lỏng siêu tới hạn cho kết quả tỷ lệ tinh dầu lần lượt là 1,8 và 5,1%. Trong đó thành phần chính của tinh dầu chiết bằng CO2 lỏng siêu tới hạn là các monoterpen: sabinen 42,5%, α-pinen 4,6%, β-pinen 5,5%; monoterpen oxy hóa: terpinen-4-ol 3,5%, linalool 2,6%; các hợp chất sesquiterpen: β-cubeben 4,8%, α-copaen 1,3%; các hợp chất cấu trúc khác như sesquiterpen oxy hóa (8,1%), acid béo và methyl ester (4,2%), hydrocarbon (1,7%) [54]. Kết quả của nghiên cứu [51] về quả của loài Z. rhetsoides Drake. có chứa 5% tinh dầu. Thành phần chính của tinh dầu là các hợp chất monoterpen (78%): limonen (27,2%), ρ-cymen (15,3%) và β-phellandren (11,9%). Ngoài ra các hợp chất monoterpen có chứa oxy chiếm 19%, 1% alcol mạch thằng và 1% sesquiterpen. Ngoài ra, một số nghiên cứu còn phân tích khá rõ thành phần hóa học tinh dầu của các bộ phận trên mặt đất. Phần trên mặt đất của loài Z. armatum DC. thu hái ở cùng Đông Bắc Ấn Độ có chứa 0,4% tinh dầu tính theo dược liệu tươi. Tinh dầu có chứa tới 33% hợp chất monoterpen gồm: α-pinen (4,5%), sabinen (4,6%), limonen (5,6%) và β-phellandren (12,7%). Các thành phần có hàm lượng lớn khác là 1,8-cineol (15,7%), linalol (18,8%) và undecan-2-on (17,0%) [51]. Lá của loài Z. piperitum (L.) DC. được nghiên cứu thấy có chứa 0,5% tinh dầu tính theo nguyên liệu khô tuyệt đối, thành phần chính của tinh dầu là d-limonen (18%), geranyl acetat (15,3%), crypton (8,5%), citronellal (7,1%), cuminal (6,2%), phellandral (5,2%) [35]. 7 Các nghiên cứu trên khá đầy đủ về tinh dầu của một số loài, đánh dấu bước đầu những nghiên cứu chuyên sâu về thành phần hóa học các loài thuộc chi Zanthoxylum L. trên thế giới. Đây chính là cơ sở dữ liệu để tổng hợp thành hệ thống các nghiên cứu về chi Zanthoxylum L., đồng thời cũng là cơ sở tham khảo cho các nghiên cứu về các loài cùng chi ở Việt Nam sau này. 1.2.1.2. Alcaloid Alcaloid là nhóm chất được tìm thấy ở hầu hết các loài Zanthoxylum L. đã được nghiên cứu. Cấu trúc các alcaloid tương đối đa dạng, nhiều cấu trúc ít gặp trong tự nhiên. Đặc biệt, đây là nhóm hợp chất có tiềm năng trở thành các chất dẫn đường trong nghiên cứu phát triển thuốc mới. Dựa vào cấu trúc của các alcaloid đã phân lập, có thể chia thành các nhóm như sau: * Benzo[c]phenanthridin Cấu trúc điển hình của alcaloid thường gặp trong rễ và thân các loài Zanthoxylum L. là benzo[c]phenanthridin, có cấu tạo như sau: O R3 O N R2 R R1 Các benzo[c]phenanthridin alcaloid được phân lập gồm có: 6,7,8-trimethoxy-2,3-methylendioxybenzophenantridin: Z. nitidum (Roxb.) DC. (rễ) [61]. 7,9 dimethoxy – 2,3 methylen dioxybenzophenantridin: Z. myriacanthum Wall. (rễ) [49]. 8-hydroxydihydrochelerythrin: Z. nitidum (Roxb.) DC. (rễ) [42]. 8-methoxydihydrochelerythrin: Z. nitidum (Roxb.) DC. (rễ) [42]. Avicin: Z. avicennae (Lamk.) DC. (vỏ thân) [37]. Decarin: Z. nitidum (Roxb.) DC. (rễ) [42], [46]. Dihydroavicin: Z. avicennae (Lamk.) DC. (vỏ thân) [37]. Dihydrochelerythrin: Z. nitidum (Roxb.) DC. (rễ) [42], [46], [61]. Dihydrochelerythrinyl-8-acetaldehyd: Z. nitidum (Roxb.) DC. (rễ) [46]. 8 Dihydronitidin: Z. myriacanthum Wall. (rễ) [58]. Chelerythrin: Z. avicennae (Lamk.) DC. (vỏ thân) [37], (rễ) [61], Z. dimorphophyllum Hemsl. (vỏ thân) [15]. Nitidin: Z. avicennae (Lamk.) DC. (vỏ thân) [37], Z. myriacanthum Wall. (rễ) [58], Z. nitidum (Roxb.) DC. (rễ) [42], [46], [61]. N-nortidin: Z. myriacanthum Wall. (rễ) [49], Z. limonella Alston. (vỏ thân) [40]. Norchelerythrin: Z. nitidum (Roxb.) DC. (rễ) [42], [46]. Oxyavicin: Z. nitidum (Roxb.) DC. (rễ) [42]. Rhoifoline A: Z. nitidum (Roxb.) DC. (rễ) [42]. Sanguinarin: Z. nitidum (Roxb.) DC. (rễ) [42]. * Quinolon Alcaloid nhóm quinolon thường gặp nhất là skimmianin được phân lập từ loài Z. rhesta DC. và Z. avicennae (Lamk.) DC. [27], [38], [45]. Ngoài ra còn có dictamin từ thân Z. nitidum (Roxb.) DC. [42], γ-fagarin từ lá Z. avicennae (Lamk.) DC. [45]. * Quinazolon Gồm các hợp chất 2-(2,4,6-trimethyl heptenyl)-4-quinozolon, rutaecarpin, evodiamin, dehydroevodiamin, hydroevodiamin được phân lập từ vỏ thân của loài Z. rhesta DC. [28], [38], [53]. * Isoquinoline Thường gặp các alcaloid cấu trúc aporphine, gồm magnoflorin trong Z. avicennae (Lamk.) DC., Z. myriacanthum Wall. [27], [37], [58]; liriodenin (oxoaporphin) trong Z. nitidum (Roxb.) DC. [61], [62]. * Alcaloid bậc 4 Gồm có magnoflorin, tembetarin, candicin từ vỏ thân loài Z. avicennae (Lamk.) DC. [37]. Magnoflorin, tembetarin cũng được phân lập từ vỏ thân của loài Z. myriacanthum Wall. [58]. * Alcaloid nhóm berberin Các chất đã phân lập được là coptisin, berberrubin từ loài Z. nitidum (Roxb.) DC. [42]. 9 1.2.1.3. Coumarin Các hợp chất coumarin thường gặp ở rễ và thân, là yếu tố tạo nên màu vàng ngà và mùi thơm đặc trưng của rễ các loài Zanthoxylum L.. Các coumarin đã được phân lập gồm xanthyletin, suberosin phân lập từ vỏ thân loài Z. rhetsa DC. [29], [38]. Theo tài liệu [45], lá của loài Z. avicennae (Lamk.) DC. phân bố ở Đài Loan có chứa thành phần coumarin rất đa dạng. Đã có tới 9 flavonoid được phân lập là: 5’-methoxyaurapten; 6,5’-dimethoxyaurapten; 5’-methoxycollinin; 7-((2’E,5’E)-7’-methoxy-3’,7’-dimethylocta-2’,5’-dienyloxy) coumarin; 6-methoxy-7-((2’E,5’E)-7’-methoxy-3’,7’-dimethylocta-2’,5’-dienyloxy) coumarin; 5’-hydroxyaurapten; 7-((2’E,5’E)-7’-hydroxy-3’,7’-dimethylocta-2’,5’-dienyloxy) coumarin; Schinilenol; Methylschinilenol. 1.2.1.4. Flavonoid Flavonoid cũng là một nhóm chất thường thấy trong các nghiên cứu về thành phần hóa học phần trên mặt đất (lá, quả, hạt) các loài thuộc chi này như arbutin, hesperidin, quercetin trong quả của loài Z. piperitum A.P. DC. [34]. Ngoài ra từ vỏ thân loài Z. avicennae (Lamk.) DC. phân lập được hai flavonoid là hesperidin và diosmin [37], từ lá loài này có diosmetin và apigenin. 1.2.1.5. Các nhóm chất khác Ngoài ra trong chi Zanthoxylum L. còn có các nhóm hợp chất khác là: sterol, lignan, triterpen, sapogenin, amid… 1.2.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam Ở Việt Nam, những nghiên cứu về hóa học chi Zanthoxylum L. mới được công bố nhiều khoảng 10 năm trở lại đây. Các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào hai thành phần hóa học chính là alcaloid và tinh dầu. 10 Mở đầu là những kết quả nghiên cứu được công bố vào năm 2002 [25] về loài Hoàng mộc dài (Z. avicenae (Lamk.) DC.) thu hái tại vườn quốc gia Cúc Phương. Từ lá của loài này đã phân lập được 7 hợp chất bishordeninyl terpenancaloid, lớp chất rất ít gặp trong tự nhiên. Trong đó có (-)-culantraramin (0,01%) và (-)-culantraraminol (0,005%) và 5 chất mới được phân lập là (-)culantraramin N-oxid a, b; (-)-culantraraminol N-oxyd a, b; avicennamin. Trong đó hai chất (-)-culantraramin và (-)-culantraraminol là alcaloid chỉ mới được biết dưới dạng hỗn hợp racemic, đây là lần đầu tiên tác giả đã phân lập được dạng đồng phân quang học của chúng từ thiên nhiên. OCH 3 R= R R R R OH (-)-culantraramin (-)-culantraraminol N(CH3)2 Trong nghiên cứu về thành phần hóa học của lá loài Z. nitidum DC. thu hái ở Thanh Hóa cho thấy lá có 0,2% tinh dầu (so với mẫu tươi) với 50 hợp chất trong đó có 40 hợp chất đã được định danh. Thành phần chính của tinh dầu là β-caryophylen (24,6%); γ-elemen (14,7%) và bicyclogermacren (12,9%). Ngoài ra, có 2 hợp chất được phân lập cũng từ lá là stigmasterol và dihydrokaempferit [8]. Năm 2008, công trình nghiên cứu 2 loài Z. alatum Roxb. và Z. avicennae (Lamk.) DC. đã công bố các nghiên cứu hóa học khá đầy đủ về thành phần tinh dầu đồng thời phân lập được một số các hợp chất khác nhau. Lá của loài Z. alatum Roxb. chứa 0,16% tinh dầu với 50 hợp chất đã biết. Các monoterpen chiếm ưu thế với 1,8-cineol (41,0%), sabinen (8,4%), linalool (4,5%), α-terpineol (4,1%), βterpineol (2,1%), β-cymen (1,3%), ngoài ra còn có các sesquiterpen với hàm lượng thấp. Trong khi đó, quả có chứa 0,19% tinh dầu với thành phần chính là 1,8-cineol (29,8%), sabinen (18,8%), limonen (12,8%). Lá cây Muồng truổng (Z. avicennae (Lamk.) DC.) có hàm lượng tinh dầu là 0,1% so với mẫu tươi, có màu vàng nhạt, mùi thơm đặc trưng. Từ tinh dầu này, 80 11 hợp chất được tách bằng phương pháp GC/MS, trong đó 53 hợp chất đã được xác định. Các hợp chất monoterpen chiếm 44,3%, gồm có α-pinen (10,07%), sabinen (2,53%) và γ-terpinen (4,53%); 15 hợp chất sesquiterpen và alcohol là: βcaryophyllen (17,01%), α-humulen (10,38%), α-pinen (10,07%), β-phellandren (9,42%), γ-terpinen (4,53%), α-(E)-β-ocimen (3,87%), germacren D (3,28%), terpinen (3,09%), β-selinen (3,09%), myrcen (2,68%), sabinen (2,53%), α-selinen (2,29%), ∆-cadinen (1,90%), linalool (1,14%), (E,E)-α-farnesen (1,14%) [18]. Từ lá của loài Z. alatum Roxb. tác giả cũng đã phân lập được 3 hợp chất steroid là β-sitosterol, stigmasterol, β-sitosterol-3-O-β-D-glucopyranosid và 2 hợp chất flavonoid là vitexin và isovitexin [18]. HO HO OH OH O HO OH HO OH HO O O O OH HO OH OH O HO O Isovitexin Vitexin Từ rễ cây Muồng truổng (Z. avicennae (Lamk.) DC.), các hợp chất steroid phổ biến trong tự nhiên là β-sitosterol, β-sitosterol-3-O-β-D-glucopyranosid cũng được phân lập. Ngoài ra tác giả cũng đã phân lập được 6 hợp chất coumarin là scoparon, scopoletin, luvangetin, braylin, avicennin, avicennol; 1 hợp chất flavonoid là hesperidin; 2 alcaloid là nitidin và terihanin; 1 lignan là sesamin [18]. O O H3CO H3CO O N+ N+ H3CO O HO CH3 CH3 Terihanin Nitidin Cũng trong năm 2008, loài Z. nitidum DC. ở Thanh Hóa cũng được nghiên cứu về thành phần hóa học của vỏ thân. Theo đó, với phương pháp chiết xuất bằng 12