Tài liệu Nghiên cứu thành phần hóa học, hoạt tính sinh học của loài thông nàng (dacrycarpus imbricatus) và pơ mu (fokienia hodginsii) FULL

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẶNG VIẾT HẬU NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC, HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA LOÀI THÔNG NÀNG (DACRYCARPUS IMBRICATUS) VÀ PƠ MU (FOKIENIA HODGINSII) LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HÀ NỘI - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẶNG VIẾT HẬU NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC, HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA LOÀI THÔNG NÀNG (DACRYCARPUS IMBRICATUS) VÀ PƠ MU (FOKIENIA HODGINSII) Chuyên ngành: Hóa học hữu cơ Mã số: 62.44.01.14 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. TRẦN VĂN LỘC 2. PGS.TS. TRỊNH THỊ THỦY HÀ NỘI - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết quả thu được trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa được công bố trong bất kì công trình nào khác. Tác giả luận án Đặng Viết Hậu LỜI CẢM ƠN Luận án này được hoàn thành tại Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Với lòng biết ơn chân thành tôi xin chân thành cảm ơn TS. Trần Văn Lộc và PGS. TS. Trịnh Thị Thủy – những người thầy đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, tận tình hướng dẫn giúp đỡ và có nhiều góp ý quý báu trong thời gian tôi thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể phòng Tổng hợp hữu cơ và phòng Nghiên cứu các Hợp chất Thiên nhiên đã động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình làm thực nghiệm cũng như thời gian hoàn thành luận án. Tôi xin cảm ơn ban lãnh đạo Viện Hóa học, Sở giáo dục Nam Định và ban giám hiệu Học viện Khoa học và Công nghệ, Trường THPTC Nghĩa Hưng đã tạo mọi điều kiện cho tôi trong quá trình làm nghiên cứu sinh. Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị đồng nghiệp, Nghiên cứu sinh, các em sinh viên Trường Đại học Công nghiệp, bạn bè cùng gia đình đã luôn động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày……tháng……năm 2017 Tác giả luận án Đặng Viết Hậu MỤC LỤC MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 Chương 1: TỔNG QUAN ................................................................................. 2 1.1. Đặc điểm thực vật và tình hình nghiên cứu về chi Dacrycarpus, họ Podocarpaceae .................................................................................................. 2 1.1.1. Đặc điểm thực vật chi Dacrycarpus......................................................... 2 1.1.1.1. Đặc điểm thực vật loài thông nàng (Dacrycarpus imbricatus) ....... 3 1.1.1.2. Đặc điểm thực vật loài Dacrycarpus dacrydioides ......................... 5 1.1.1.3. Đặc điểm thực vật loài Dacrycarpus vieillardii .............................. 6 1.1.2. Sử dụng trong y học cổ truyền ............................................................. 6 1.1.3. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học chi Dacrycarpus .............. 7 1.1.3.1. Lớp chất diterpene ......................................................................... 7 1.1.3.2. Lớp chất flavonoid glucoside ......................................................... 8 1.2. Đặc điểm thực vật của và tình hình nghiên cứu chi Fokienia A. Henry & H.H. Thomas, họ Hoàng đàn (Cupressaceae) .................................................... 13 1.2.1. Họ Hoàng đàn (Cupressaceae)............................................................ 13 1.2.2. Đặc điểm thực vật của chi Fokienia A. Henry & H.H. Thomas ....... 15 1.2.3. Đặc điểm thực vật, phân bố của loài Fokienia hodginsii (Dunn) A. Henry & H.H. Thomas ............................................................................ 15 1.2.4. Sử dụng và ứng dụng trong y học cổ truyền ...................................... 17 1.2.5. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài Fokienia hodginsii .... 17 1.2.6. Vài nét về hóa học và hoạt tính sinh học của các hợp chất diterpene .... 20 Chương 2: THỰC NGHIỆM .......................................................................... 28 2.1. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị ............................................................. 28 2.1.1. Nguyên liệu ........................................................................................ 28 2.1.2. Hóa chất............................................................................................. 28 2.1.3. Thiết bị ............................................................................................... 28 2.2. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................... 29 2.2.1. Phương pháp chiết tách ..................................................................... 29 2.2.1.1. Phương pháp chiết tách các chất từ loài thông nàng ..................... 29 2.2.1.2. Phương pháp chiết tách các chất từ loài Pơ mu ............................ 29 2.2.2. Phương pháp xác định cấu trúc ........................................................ 30 2.2.3. Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học ........................................ 30 2.2.3.1. Hoạt tính gây độc tế bào ung thư biểu mô (KB) và ung thư gan (HepG2) ... 30 2.2.3.2. Hoạt tính gây độc tế bào ung thư tủy xương cấp (OCI-AML) ...... 31 2.3. Chiết tách và tinh chế các hợp chất từ hai cây nghiên cứu ..........................32 2.3.1. Cây Thông nàng (Dacrycarpus imbricatus) .............................................32 2.3.2. Cây Pơ mu (Fokienia hodginsii) ...............................................................46 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................... 53 3.1. Phân tích, xác định cấu trúc các chất phân lập từ loài Dacrycarpus imbricatus ........................................................................................................ 53 3.1.1. Các hợp chất diterpene ...................................................................... 53 3.1.2. Một số hợp chất khác ......................................................................... 72 3.2. Phân tích, xác định cấu trúc các chất phân lập từ loài Fokienia hodginsii ...... 89 3.2.1. Các hợp chất diterpene ...................................................................... 89 3.2.2. Các hợp chất khác ........................................................................... 104 3.3. Kết quả thử nghiệm hoạt tính sinh học................................................. 112 3.3.1. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào trên hai dòng tế bào ung thư biểu mô (KB) và tế bào ung thư gan (HepG2). .......................................... 113 3.3.2. Kết quả thử hoạt tính chống tăng sinh tế bào ung thư tủy xương cấp tính dòng OCI-AML ............................................................................ 113 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................... 116 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN .............................................. 118 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CÔNG BỐ TRONG KHUÔN KHỔ LUẬN ÁN ............................................................................ 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 120 PHỤ LỤC PHỔ DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 1 Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectrocopy Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectrocopy Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13 DEPT Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer Phổ DEPT HMBC Heteronuclear Multiple Bond Phổ HMBC Coherence HSQC Heteronuclear Single Quantum Coherence Phổ HSQC COSY Correlation Spectrocopy Phổ tương tác proton hai chiều 1 H-1H ESI-MS Electron Spray IonizationMass Spectrocopy Phổ khối ion hóa phun mù HR-ESI-MS High Resolution Electron Spray Ionization- Mass Spectrocopy Phổ khối phân giải cao ion hóa phun mù điện tử NOESY Nuclear Overhauser Effect Spectrocopy Phổ NOESY IR Infrared Spectrocopy Phổ hồng ngoại s Singlet d Doublet t Triplet q Quartet dd doublet of doublet dt doublet of triplet br, br s broad, br s board singlet m multiplet H-NMR 13 C-NMR điện tử Hằng số tương tác tính bằng Hz J (Hz) i δ (ppm) part per million Độ dịch chuyển hóa học CC Column Chromatography Sắc ký cột Sắc ký bản mỏng SKBM KB Human epidermoid carcinoma Ung thư biểu mô Hep-G2 Hepatocellular carcinoma human Ung thư gan người MCF-7 Adeno carcinoma Ung thư vú Lu Human lung carcinoma Ung thư phổi IC50 Inhibitory concentration 50% Nồng độ ức chế 50% tế bào thử nghiệm OCI-AML Acute cells Myeloid Leukemia Tế bào ung thư bạch cầu myeloid cấp tính EA.hy926 Tế bào thường ở người dòng EA.hy926 HS578T Tế bào ung thư vú dòng HS578T CVDs Các loại bệnh tim mạch Dp-3-g Delphinidin-3-glucoside Phép đo đặc tính của tế bào Cytometry P-selectin P-selectin là một protein mà ở người được mã hoá bởi gen SELP CD63Gen CD63 CD40L Protein hoạt động trên tế bào T αIIbβ3 Glycoprotein HL-60 Tế bào ung thư bạch cầu promielocytic SMMC-7721 Tế bào SMMC-7721 Trypanosomabrucei Trypanosoma Ký sinh trùng kinetoplastid Spodoptera litura Loài bướm đêm họ Noctuidae DPPH Hoạt tính chống oxy hóa EMRSA-15 Nhiễm Taphylococcus aureus kháng methicillin ii EBV-EA Kháng nguyên sớm của virut EBV TPA Protein chống đông máu Leishmanias Bệnh gây ra bởi kí sinh trùng HeLa Tế bào ung thư HeLa Hep-G2 HL-60 KB LU MCF-7 HSV HIV IC50 Human hepatocellular carcinoma Human promyelocytic leukemia Human epidermoid carcinoma Human bronchogenic carcinoma Human breast adenocarcinoma Herpes simplex virus Human immunodeficiency virus Cellular proteins (protein annexin) Ung thư phổi ở người Ung thư vú ở người Protein nội bào Tế bào ung thư phổi non-small cell lung cancer Ung thư phổi tế bào lớn Tế bào BSC-1 BSC-1 Me Ung thư biểu mô ở người Pha đầu tiên trong chu kì tế bào CL1-5 NSCLC Ung thư máu cấp tính ở người Virus Herpes simplex Virus gây suy giảm miễn dịch ở người Nồng độ ức chế 50% đối tượng Inhibitory Concentration 50% thử G1 Annexin Ung thư gan ở người -CH3 Methyl DMSO Dimethylsunfoxit Py Pyridine A CH3COCH3 Acetone DCM CH2Cl2 Dicloromethane EtOAc CH3COOC2H5 Ethyl acetate n-Hexane n-C6H12 W H2 O Nước iii M MeOH Methanol TMS Tetramethyl Silane n-BuOH n-Butanol CDCl3 Chloroform deuteri (d) DCM Dichloromethane DMSO Dimethylsulfoxide Phụ lục PL CDCl3 Chloroform deuteri (d) CD3OD Methanol deuteri (d4) Rf Retardation factor (retention factor) iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Các loài và dưới loài thuộc chi Dacrycarpus ................................... 3 Bảng 1.2. Một số chất flavonoid glucoside tách từ lá loài D. dacrydioides ...... 9 Bảng 1.3. Một số hợp chất flavonoid glucoside trong hạt và đế hoa của loài D. dacrydioides ....................................................................... 10 Bảng 1.4. Danh sách loài và dưới loài của chi Fokienia A. Henry & H.H. Thomas...... 15 Bảng 2.1. Danh sách các chất phân lập từ vỏ thân của loài thông nàng ........... 36 Bảng 2.2. Danh sách các chất được phân lập từ gỗ loài thông nàng ................ 38 Bảng 2.3. Danh sách các chất phân lập từ cành, lá loài thông nàng ................. 45 Bảng 2.4. Danh sách các chất phân lập từ cành lá loài Pơ mu ......................... 51 Bảng 3.1. Số liệu phổ 1H- và 13C-NMR của hợp chất 78 và chất 79 (CDCl3) .............. 57 Bảng 3.2. Số liệu phổ 1H- và 13C-NMR của hợp chất 80 và chất tham khảo (500/125 MHz, CDCl3) ................................................................... 63 Bảng 3.3. Số liệu phổ 13 C-NMR của hợp chất 83, 84 và chất tham khảo (125 MHz, C ppm) ......................................................................... 70 Bảng 3.4. Số liệu phổ 1H- và 13C-NMR của hợp chất 85 và chất tham khảo (500/125 MHz, CDCl3) ................................................................... 73 Bảng 3.5. Số liệu phổ 13C-NMR của chất 87-88 và chất so sánh (125 MHz, CD3OD) ....... 84 Bảng 3.6. Số liệu phổ 13C-NMR của các chất 81, 90, 91 và 93 (125 MHz, CD3OD) ........ 96 Bảng 3.7. Số liệu phổ 1H-, 13C-NMR, tương tác chính trên phổ HMBC của chất 94 (500/125 MHz, CDCl3) và chất so sánh ............................ 106 Bảng 3.8. Số liệu phổ 1H-, 13 C-NMR, của chất 95 [CD3OD, δ (ppm), J (Hz), 125/500 MHz] ..................................................................... 110 Bảng 3.9. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào KB và HepG2...................... 113 v DANH MỤC BIỂU ĐỒ, CÁC HÌNH Biểu đồ 3.1. Số lượng của các tế bào OCI-AML chết theo chương trình (apoptosis) sau 24 giờ khi thử nghiệm nồng độ 20 g/ml (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001)............................................... 114 Biểu đồ 3.2. Số lượng các tế bào OCI-AML trong các pha của chu kì của tế bào khi được xử lí ở nồng độ 20 g/ml; ( *p < 0.05, ** p< 0.01, ***p < 0.001) ................................................................... 115 Hình 1.1. Thông nàng (Tiêu bản VNMN.B0000050010 tại BảoTàng Thiên Nhiên Việt Nam) ............................................................... 4 Hình 1.2. Hình ảnh hoa, quả thông nàng ..................................................... 4 Hình 1.3. Cây và quả khi chín của Dacrycarpus dacrydioides .................... 5 Hình 1.4. Lá và quả của Dacrycarpus vieillardii. ........................................ 6 Hình 1.5. Hình ảnh cành lá và quả của loài Cupressus sempervirens L. .... 13 Hình 1.6. Hoa và lá của Fokienia hodginsii (Dunn) A. Henry & H.H. Thomas ... 16 Hình 1.7. Pơ mu - Fokienia hodginsii (Tiêu bản VNMN. B000005002 tại Bảo Tàng Thiên Thiên Việt Nam) ........................................ 16 Hình 2.1. Sơ đồ chiết và phân lập các chất từ vỏ cây thông nàng .............. 33 Hình 2.2. Sơ đồ chiết và phân lập các chất từ gỗ cây thông nàng .............. 37 Hình 2.3. Sơ đồ chiết và phân lập các chất từ cành lá cây thông nàng ....... 40 Hình 2.4. Sơ đồ chiết và phân lập các chất từ cành, lá cây Pơ mu ............. 46 Hình 3.1. Phổ 1H-NMR của hợp chất 78 (CDCl3, 500MHz) ...................... 54 Hình 3.2. Phổ 13C-NMR của hợp chất 78 (CDCl3, 125 MHz) .................... 54 Hình 3.3. Phổ HSQC của chất 78 (CDCl3, 500 MHz) ............................... 55 Hình 3.4. Tương tác chính trên phổ HMBC và NOESY của hợp chất 79 .. 56 Hình 3.5. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất 79 .............................................. 58 Hình 3.6. Phổ 1H-NMR của hợp chất 79 (CDCl3, 500MHz) ...................... 58 Hình 3.7. Phổ 13C-NMR của hợp chất 79 (CDCl3, 125 MHz) .................... 59 Hình 3.8. Phổ HSQC của hợp chất 79 ....................................................... 59 Hình 3.9. Phổ HMBC của hợp chất 79 ...................................................... 60 Hình 3.10. Phổ COSY của hợp chất 79 ....................................................... 60 vi Hình 3.11. Phổ NOESY của hợp chất 79 .................................................... 61 Hình 3.12. Phổ IR của hợp chất 80 ............................................................. 64 Hình 3.13. Phổ 1H-NMR của chất 80 (CDCl3, 500 MHz) ............................ 64 Hình 3.14. Phổ 13C-NMR của hợp chất 80 (CDCl3, 125 MHz) .................... 65 Hình 3.15. Phổ HSQC của chất 80 .............................................................. 65 Hình 3.16. Phổ 1H-NMR chất 81 + 82 (500MHz, CDCl3) ........................... 66 Hình 3.17. Phổ 1H-NMR của hợp chất 83 (CDCl3, 500MHz) ...................... 68 Hình 3.18. Phổ 13C-NMR của hợp chất 83 (125 MHz, CDCl 3) .................... 68 Hình 3.19. Phổ HSQC của hợp chất 83 ....................................................... 69 Hình 3.20. Phổ 1H- NMR của hợp chất 84 (CD3OD, 500 MHz) .................. 71 Hình 3.21. Phổ 13C-NMR của hợp chất 84 (CD3OD, 125MHz) ................... 71 Hình 3.22. Phổ DEPT của hợp chất 84 (CD3OD, 125MHz) ........................ 72 Hình 3.23. Phổ IR của hợp chất 85 ................................................................ 74 Hình 3.24. Phổ 1H-NMR của hợp chất 85 (CDCl3, 500 MHz) ..................... 74 Hình 3.25. Phổ 13C-NMR của hợp chất 85 (CDCl3, 125 MHz) .................... 75 Hình 3.26. Phổ HSQC của hợp chất 85. ...................................................... 75 Hình 3.27. Phổ HMBC của hợp chất 85. ..................................................... 76 Hình 3.28. Phổ COSY của hợp chất 85. ...................................................... 76 Hình 3.29. Phổ NOESY của hợp chất 85 .................................................... 77 Hình 3.30. Phổ IR của hợp chất 87 ............................................................. 79 Hình 3.31. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất 87 .............................................. 79 Hình 3.32. Phổ 1H-NMR của hợp chất 87 (CD3OD, 500 MHz) ................... 80 Hình 3.33. Phổ 13C-NMR của hợp chất 87 (CD3OD, 125 MHz) .................. 80 Hình 3.34. Phổ DEPT của hợp chất 87 ........................................................ 81 Hình 3.35. Phổ HSQC của hợp chất 87 ....................................................... 81 Hình 3.36. Phổ HMBC của hợp chất 87 ...................................................... 82 Hình 3.37. Phổ NOESY của hợp chất 87 .................................................... 82 Hình 3.38. Phổ IR của hợp chất 88 ............................................................. 85 Hình 3.39. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất 88 .............................................. 85 Hình 3.40. Phổ 1H-NMR của hợp chất 88 (CD3OD, 500MHz) .................... 86 Hình 3.41. Phổ 13C-NMR của hợp chất 88 (CD3OD, 125 MHz) .................. 86 Hình 3.42. Phổ DEPT của hợp chất 88 (125 MHz, CDCl3) ......................... 87 vii Hình 3.43. Phổ 1H-NMR của hợp chất 89 (CD3OD, 500 MHz) ................... 88 Hình 3.44. Phổ 13C-NMR của hợp chất 89 (CD3OD, 125MHz) ................... 88 Hình 3.45. Phổ IR của hợp chất 81 ................................................................ 90 Hình 3.46. Phổ 1H-NMR của hợp chất 81 (500 MHz, CD3OD) ................... 90 Hình 3.47. Phổ 13C-NMR của hợp chất 81 (125 MHz, CD3OD) .................. 91 Hình 3.48. Phổ DEPT của hợp chất 81 (125 MHz, CD3OD) ....................... 91 Hình 3.49. Phổ IR của hợp chất 90 ............................................................. 93 Hình 3.50. Phổ 1H-NMR của hợp chất 90 (500 MHz, CD3OD) ................... 93 Hình 3.51. Phổ 13C-NMR của chất 90 (125MHz, CD3OD) .......................... 94 Hình 3.52. Phổ DEPT của chất 90............................................................... 94 Hình 3.53. Phổ 1H-NMR của hợp chất 91 (500 MHz, CD3OD) ................... 97 Hình 3.54. Phổ 13C-NMR của hợp chất 91 (125MHz, CD3OD) ................... 97 Hình 3.55. Phổ HSQC của hợp chất 91 ....................................................... 98 Hình 3.56. Phổ HMBC của hợp chất 91 ...................................................... 98 Hình 3.57. Phổ IR của hợp chất 92 ........................................................... 100 Hình 3.58. Phổ 1H-NMR của hợp chất 92 (500MHz, CD3OD) .................. 100 Hình 3.59. Phổ 13C-NMR của hợp chất 92 (125 MHz, CD3OD) ................ 101 Hình 3.60. Phổ HSQC của hợp chất 92 ..................................................... 101 Hình 3.61. Phổ HMBC của hợp chất 92 .................................................... 102 Hình 3.62. Phổ 1H-NMR của chất 93 (500 MHz, CD3OD) ........................ 103 Hình 3.63. Phổ 13C-NMR của chất 93 (125 MHz, CD3OD) ....................... 103 Hình 3.64. Phổ DEPT của chất 93 (125 MHz, CD3OD) ............................ 104 Hình 3.65. Tương tác H/C chính trên phổ HMBC của hợp chất 94 ........... 105 Hình 3.66. Phổ IR của hợp chất 94 ........................................................... 107 Hình 3.67. Phổ 1H-NMR của chất 94 (500 MHz, CD3OD) ........................ 107 Hình 3.68. Phổ 13C-NMR của hợp chất 94 (125 MHz, CD3OD) ................ 108 Hình 3.69. Phổ HSQC của hợp chất 94 ..................................................... 108 Hình 3.70. Phổ IR của hợp chất 95 ........................................................... 111 Hình 3.71. Phổ 1H-NMR của hợp chất 95 (500 MHz, CD3OD) ................. 111 Hình 3.72. Phổ 13C-NMR của hợp chất 95 (CD3OD, 125 MHz) ................ 112 Hình 3.73. Phổ HSQC của hợp chất 95 ................................................. 112 viii MỞ ĐẦU Sự phát triển của công nghiệp đã làm cho chất lượng cuộc sống của con người ngày càng được nâng cao, nhưng mặt trái của nó đó là những thảm họa môi trường ngày càng nhiều hơn. Cùng với đó, việc lạm dụng hóa chất độc hại trong sản xuất nông nghiệp, công nghiệp và sự kháng thuốc, biến dị của vi khuẩn, virus được xem là những nguyên nhân gây ra các chứng bệnh nguy hiểm cho con người như HIV/AIDS, tim mạch, ung thư, tiểu đường, viêm đường hô hấp cấp SARS, hay gần đây là các loại cúm do virus … Trước những thay đổi tiêu cực ấy, một nhiệm vụ cấp thiết được đặt ra cho các nhà khoa học là phải tìm ra các loại thuốc chữa bệnh mới có tác dụng chọn lọc, hiệu quả cao, giá thành rẻ hơn trong điều trị các bệnh hiểm nghèo. Trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học đã nhận ra rằng phỏng theo tự nhiên là xu hướng tất yếu để con người có thể tồn tại và thích nghi tốt nhất với tự nhiên. Và con đường hiệu quả nhất là nghiên cứu tìm ra các chất có cấu trúc mới, có hoạt tính tiềm năng từ các hợp chất thiên nhiên để có thể phát triển thành thuốc chữa bệnh cho con người, gia súc và cây trồng. Nguyên nhân là vì trải qua hàng triệu năm tiến hóa, các hợp chất thiên nhiên có khả năng tương thích dễ dàng, tương đối phù hợp với cơ thể sống, ít độc hơn và đặc biệt là thân thiện với môi trường. Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình nên có thảm thực vật vô cùng đa dạng và phong phú với khoảng 12.000 loài, trong đó có 309 họ gồm 4.000 loài dùng để làm thuốc. Đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá. Mặc dù đã có rất nhiều loại thảo dược được sử dụng để làm thuốc chữa bệnh cho người, gia súc và cây trồng, tuy nhiên hiệu quả kinh tế vẫn còn hạn chế bởi việc khai thác và sử dụng hầu như vẫn dựa vào kinh nghiệm dân gian. Chi Dacrycarpus thuộc họ Podocarpaceae, họ này có khoảng 20 chi được công nhận với khoảng 173 loài, phân bố ở bắc Miến Điện, phía Nam Trung Quốc, Lào, Việt Nam đến Fiji và New Zealand, với đa dạng lớn nhất ở New Guinea. Kết quả nghiên cứu một số loài thuộc chi Dacrycarpus đã phát hiện ra nhiều hợp chất có cấu trúc hóa học và hoạt tính sinh học lý thú như cyanidin 3-glucoside có tác dụng ức chế mạnh sự tăng trưởng tế bào HS578T, delphinidin-3-glucoside có khả năng làm chậm quá trình tụ máu hay totarol có khả năng kháng khuẩn cao, chống lại vi khuẩn gram dương, ngăn ngừa tổn thương tế bào thần kinh, cải thiện tình trạng 1 thiếu máu não cục bộ, kháng ung thư. Chi Fokienia thuộc họ Hoàng đàn hay họ Bách phân bố từ miền Đông Nam Trung Quốc (các tỉnh Chiết Giang, Quý Châu, Vân Nam và Phúc Kiến) tới miền Bắc Việt Nam. Pơ mu là loài gỗ quý do mùi thơm đặc trưng, vân gỗ đẹp được sử dụng làm đồ nội thất, ngoài ra tinh dầu chưng cất dùng trong hóa mĩ phẩm và dược liệu. Cũng từ loài này ở Trung Quốc các nhà khoa học đã phát hiện một số hợp chất kháng ung thư khá tốt, trong khi đó loài này ở Việt Nam chưa được nghiên cứu sâu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học. Dựa trên các cơ sở khoa học đó chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học, hoạt tính sinh học của loài thông nàng (Dacrycarpus imbricatus) và Pơ mu (Fokienia hodginsii)”. Mục tiêu của luận án: - Nghiên cứu thành phần hóa học của loài thông nàng (Dacrycarpus imbricatus (Blume) de Laub) và loài Pơ mu (Fokienia hodginsii (Dunn) A. Henry et Thomas). - Thử nghiệm hoạt tính sinh học các chất sạch tách được. Chương 1: TỔNG QUAN 1.1. Đặc điểm thực vật và tình hình nghiên cứu về chi Dacrycarpus, họ Podocarpaceae 1.1.1. Đặc điểm thực vật chi Dacrycarpus Chi Dacrycarpus thuộc họ Podocarpaceae, họ này mới có khoảng 20 chi được công nhận với khoảng 173 loài. Chi Dacrycarpus gồm những loại cây bụi và cây gỗ, chiều cao cây từ 55-60 m. Vỏ cây cứng, màu nâu sẫm hoặc hơi đen đôi khi có màu xám. Trên bề mặt vỏ thì thô và có các nốt sần, phần giác gỗ màu hồng nhạt hoặc nâu đỏ, xơ có dạng hạt, trên các cây già vỏ bị nứt thành các mảnh nhỏ, dày hoặc trên nhiều loài bong ra thành các mảnh dài, mỏng. Lá trên cành chính và các cành chồi màu xanh, lá dẹt hình mác hay hình tam giác thu nhọn về đầu lá. Trên các cành non mới bắt đầu phát triển lá hình mác hay hình lưỡi liềm áp sát vào cành trông như cành có lông. Nón phấn non lúc 2 đầu hình trứng sau đó phát triển chúng trở nên thuôn dài. Lá đài khi hạt phát triển chúng ôm vào hạt như bao hạt, trên bề mặt thường có các nốt sần. Thông thường chúng màu cam sau đó chuyển sang đỏ dần, ở một số loài thì có màu tím và chuyển dần sang mầu nâu. Hạt có dạng hình cầu hoặc đôi khi là bầu dục có mầu thẫm [2, 3]. Bảng 1.1. Các loài và dưới loài thuộc chi Dacrycarpus [4] Dacrycarpus (Endl.) de Laub Dacrycarpus kawaii (Hayata) Gaussen Dacrycarpus imbricatus var. imbricatus Dacrycarpus kinabaluensis (Wasscher) de (Blume) de Laub. Laub Dacrycarpus compactus (Wasscher) de Laub Dacrycarpus leptophyllus (Wasscher) Gaussen Dacrycarpus cumingii (Parl.) de Laub Dacrycarpus papuana (Ridley) Gaussen Dacrycarpus steupii de Laub Dacrycarpus steupii (Wasscher) de Laub Dacrycarpus dacrydioides (A.Rich.) de Laub Dacrycarpus dacrydiifolius (Wasscher) Gaussen Dacrycarpus expansus (deLaubenfels) Dacrycarpus vieillardii (Parl.) de Laub Dacrycarpus imbricatus (Blume) de Laub Dacrycarpus imbricatus var. patulus de Laub Dacrycarpus imbricatus var. curvulus (Miq.) de Laub Dacrycarpus imbricatusvar. robustus de Laub Dacrycarpus cinctus (Pilg.) de Laub Các loài thuộc chi Dcarycarpus chủ yếu phân bố ở phía bắc Myanma và phía nam Trung Quốc, Lào, Việt Nam đến Fiji và New Zealand, với đa dạng lớn nhất ở New Guinea. Chi Dacrycarpus cho đến nay theo nhiều tài liệu thống kê thì có khoảng 15 loài và 4 dưới loài. Ở Việt Nam theo tài liệu [5] mới tìm thấy có một loài là Dacrycarpus imbricatus. 1.1.1.1. Đặc điểm thực vật loài thông nàng (Dacrycarpus imbricatus) Cây thông nàng hay còn gọi là kim giao kết lợp, thông lông gà, bạch tùng mạy hương. Tên khoa học là Dacrycarpus imbricatus. Ngành: Thông (Pynophyta). Lớp: Thông hạt trần (Pinopsida). Bộ: Thông, Tùng bách (Pinales). Họ: Kim Giao, thông tre (Podocarceae). Chi: Dacrycarpus. 3 Hình 1.1. Thông nàng (Tiêu bản VNMN.B0000050010 tại BảoTàng Thiên Nhiên Việt Nam) Hình 1.2. Hình ảnh hoa, quả thông nàng [5] Loài D. imbricatus chủ yếu phân bố ở Myanmar, Thái Lan, Lào, Campuchia, Malaixia, Indonexia, Philippin, Papua New Ghine, nhiều đảo Thái Bình Dương. Ở Việt Nam, loài này phân bố rộng từ bắc và đông bắc (Hà Giang, Lào Cai, Lai Châu, Tuyên Quang, Lạng Sơn, Hòa Bình, Thanh Hóa) qua bắc Trường Sơn (Nghệ 4 An, Hà Tĩnh, Quảng Bình) trung Trường Sơn (Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, Quảng Nam, Gia Lai) đến cuối nam Trường Sơn (Đắk Lắk, Lâm Đồng, Khánh Hòa, Ninh Thuận và Đắk Nông). Thông nàng là loại cây gỗ cao từ 30-50 m đường kính từ 1,2-2m có khi lớn hơn, tán rậm màu xanh đậm, hình vòm. Lớp vỏ thân màu xám trắng, vỏ trong có nhựa đỏ, cành non và cành không có mang hạt có lá dẹt xếp xòe ra trên một mặt phẳng giống lông gà. Hạt mọc chúc xuống, đế hạt cỡ 4 mm, có mụn sần sùi, khi chín từ lục chuyển sang da cam, đỏ mọng sau chuyển thành nâu, mang từ 1-2 hạt nhưng chỉ một hạt phát triển được. Hạt gần giống hình cầu nhẵn bóng, đường kính khoảng 4-5mm, khi chín màu đỏ rồi chuyển sang màu nâu. Thụ phấn từ tháng 1-tháng 3 hạt chín từ tháng 9-tháng 11. Cây mọc vượt tán trong rừng cây tán rộng hay hỗn giao trên sườn núi đá có độ cao 300 - 2400 m, tái sinh tự nhiên bằng hạt tốt. Tăng cường đường kính chậm, gỗ nhẹ, đẹp, màu nâu nhạt [6, 7]. 1.1.1.2. Đặc điểm thực vật loài Dacrycarpus dacrydioides D. dacrydioides là loài đặc hữu ở Newzeland, phân bố ở phía Nam và phía Bắc đảo Stewart. Cây cao hơn 50 m, đường kính 1,5 m, thân có rãnh, tán cây hình vương miện, vỏ màu xám đen phủ trên các mắt lồi nhỏ, vảy hình trứng rộng vào trong dày 1-2 mm. Các cây con mang lá non cho đến khi cao khoảng 1-2 m. Lá non và lá già Hình 1.3. Cây và quả khi chín của Dacrycarpus dacrydioides [8] thường xuất hiện trên cùng một cây. Lá non xếp thành hai hàng, hẹp dần, 5 nhọn, thuôn, 3-7 mm chiều dài × 0,5-1 mm chiều rộng. Lá trưởng thành dài 1-2 mm, xếp đè lên nhau, áp vào cành cây, hình mác nhọn, bản rộng. Nón phấn là đế hoa dài 1 cm, lá bào tử bao kín, đỉnh nhọn. Chỉ có một hạt duy nhất cho mỗi hoa đế hoa đỏ và mọng nước khi quả chín. Hạt dài 4-5 mm, hình trứng, màu đen. 1.1.1.3. Đặc điểm thực vật loài Dacrycarpus vieillardii Cây đạt chiều cao đến 25 m. Vỏ cứng, có nhiều mảnh nhỏ phân tán, màu nâu sẫm nhưng chuyển thành màu xám, hơi xơ hoặc có dạng hạt bên trongtùy theo độ tuổi. Lá non mọc đối và xếp thành hai dãy, 10 × 1 mm lan rộng và thu gọn dần về đầu lá. Lá trưởng thành hình kim, đôi khi không phẳng hai mặt, thẳng, lan rộng ở một góc 300, dài 2-4 mm, rộng 0,4-0,6 mm và dày 0,4-0,8 mm. Phấn hoa hình nón, có một số lượng nhỏ nhụy hoa trong nách, hiếm khi nhụy hoa có trên cành ngắn, tuyến tính, dài 7-12 mm và đường kính là 1 mm. Lá bào tử nhỏ hình tam giác, nón hạt ở trên vảy trùm kín từ đầu đến cuối dài 6-8 mm, đế hoa được bao quanh từ 6-10 lớp lá dài từ 1-2 mm. Hạt hình trứng hoặc hình cầu, màu tím. Hình 1.4. Lá và quả của Dacrycarpus vieillardii [9]. 1.1.2. Sử dụng trong y học cổ truyền Trong 19 loài và dưới loài thì ở Việt Nam đến nay mới biết có một loài là Dacrycarpus imbricatus. Theo y học cổ truyền thông nàng có vị nhạt chát, tính bình, có tác dụng tán nhiệt tiêu thũng, sát trùng, chỉ dương. Có thể dùng trị cảm 6